DE112014001269B4 - Liquid crystal composition, use of the liquid crystal composition for producing a film, a polarizing plate and a liquid crystal display device, polymer material and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Flüssigkristallzusammensetzung umfassend:mindestens eine Spezies der durch die folgende Formel (4) dargestellten Verbindung,mindestens eine Spezies der durch die folgende Formel (5) dargestellten Verbindung undmindestens eine Spezies der durch die folgende Formel (6) dargestellten Verbindungworin n1 eine ganze Zahl 3 bis 6 darstellt,R11ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt,Z12-CO- oder -CO-CH=CH- darstellt,R12eine Wasserstoffatom, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe oder eine durch die folgende Formel (1-3) dargestellte Struktur darstelltworin Z13-CO- oder -CO-CH=CH- darstellt,Z14-CO- oder -CH=CH-CO- darstellt,jede von R13und R14unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe oder eine durch die folgende Formel (1-3) darstellte Struktur darstellt,worin jedes von n2 und n3 unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 3 bis 6 darstellt undjedes von R15und R16unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt,-Z51-T-Sp-PFormel (1-3)worin P eine Acrylgruppe oder eine Methacrylgruppe darstellt,Z51-COO- darstellt,T eine 1,4-Phenylengruppe darstellt undSp eine gegebenenfalls substituierte divalente aliphatische Gruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt, eine CH2-Gruppe oder zwei oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen in der aliphatischen Gruppe durch -O-, -OCO-, -COO- oder -OCOO- ersetzt sein können.A liquid crystal composition comprising:at least one species of the compound represented by the following formula (4), at least one species of the compound represented by the following formula (5), and at least one species of the compound represented by the following formula (6), wherein n1 is an integer from 3 to 6 represents, R11 represents a hydrogen atom or a methyl group, Z12 represents -CO- or -CO-CH=CH-, R12 represents a hydrogen atom, a straight-chain alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, represents an allyloxy group or a structure represented by the following formula (1-3) wherein Z13 represents -CO- or -CO-CH=CH-, Z14 represents-CO- or -CH=CH-CO-, each of R13 and R14 independently hydrogen atom, a straight-chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, an allyloxy group or a structure represented by the following formula (1-3), wherein each of n2 and n3 independently each represents an integer of 3 to 6 and each of R15 and R16 independently represents a hydrogen atom or a methyl group,-Z51-T-Sp-PFormula (1-3)wherein P represents an acrylic group or a methacrylic group,Z51-COO- represents T represents a 1,4-phenylene group and Sp represents an optionally substituted divalent aliphatic group having 2 to 6 carbon atoms, a CH2 group or two or more non-adjacent CH2 groups in the aliphatic group by -O-, -OCO-, -COO- or -OCOO- can be replaced.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD
Diese Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzusammensetzung, die eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung umfasst, die für verschiedenartige Anwendungen, dargestellt durch verschiedenartige optische Komponenten einschließlich einem optisch anisotropen Film, eine Wärmesperrfolie usw., vielseitig verwendbar ist, Verwendungen der Flüssigkristallzusammensetzung zur Herstellung eines Films, einer polarisierenden Platte und einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung eines Polymermaterials unter Verwendung einer solchen Flüssigkristallzusammensetzung und ein Polymermaterial.This invention relates to a liquid crystal composition comprising a polymerizable liquid crystal compound which is versatile for various applications represented by various optical components including an optically anisotropic film, a thermal barrier film, etc. Uses of the liquid crystal composition for producing a film, a polarizing plate and a Liquid crystal display device, a method of producing a polymer material using such a liquid crystal composition and a polymer material.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Flüssigkristallmaterial wird in verschiedenen gewerblichen Gebieten einschließlich einem Phasendifferenzfilm, eines polarisierenden Elements, eines selektiven Reflexionsfilms, eines Farbfilters, einer Antireflexionsfolie, eines Films zur Kompensation des Betrachtungswinkels, Holographie, eines Ausrichtungsfilms usw., verwendet. Eine bifunktionelle flüssigkristalline (Meth)acrylatverbindung ist insbesondere äußerst vielseitig verwendbar und wurde für verschiedenartige Anwendungen verwendet.Liquid crystal material is used in various industrial fields including a phase difference film, a polarizing element, a selective reflection film, a color filter, an anti-reflection film, a viewing angle compensation film, holography, an alignment film, etc. In particular, a bifunctional liquid crystalline (meth)acrylate compound is extremely versatile and has been used for various applications.
Die bifunktionelle flüssigkristalline (Meth)acrylatverbindung ist allerdings äußerst kristallisierbar, und daher ist es sehr wahrscheinlich, dass die bifunktionelle flüssigkristalline (Meth)acrylatverbindung allein oder eine Zusammensetzung aus bifunktionellen flüssigkristallinen (Meth)acrylatverbindungen unglücklicherweise in einem Beschichtungsverfahren kristallisieren. Es ist daher wünschenswert, ein Additiv zu entwickeln, das probat ist, eine Kristallabscheidung der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung zu unterdrücken.However, the bifunctional liquid crystalline (meth)acrylate compound is extremely crystallizable, and therefore the bifunctional liquid crystalline (meth)acrylate compound alone or a composition of bifunctional liquid crystalline (meth)acrylate compounds is very likely to unfortunately crystallize in a coating process. It is therefore desirable to develop an additive capable of suppressing crystal deposition of the polymerizable liquid crystal compound.
Als Gegenmaßnahme ist bekannt, dass das Mischen einer polymerisierbaren Flüssigkristallhauptverbindung mit einer weiteren polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung den Schmelzpunkt erfolgreich herabsetzt. Patentliteratur 1 offenbart außerdem, dass eine Kristallisation selbst dann unterdrückt werden kann, wenn ferner eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit einer spezifischen Molekülstruktur beigemengt wird. Patentliteratur 1 beschreibt, dass eine bifunktionelle (Meth)acrylatverbindung, in der der Hydrochinonkern mit einem C4- oder längeren Substituenten, der ferner einen C5- oder längeren Substituenten aufweist, zu einem Flüssigkristallmaterial hinzugefügt wird. Patentliteratur 1 offenbart, dass die Kristallisation der Verbindung erfolgreich unterdrückt wird, selbst wenn sie vom Flüssigkristallzustand auf Raumtemperatur unterkühlt wird, ohne dabei die Eigenschaften einschließlich der Fähigkeit zur Ausrichtung und der Härtbarkeit abzubauen. Patentliteratur 1 beschreibt allerdings lediglich bifunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindungen, und ist nicht zufriedenstellend, da die bifunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindung eine Molekülstruktur mit einer schlechten Eignung zur Synthese aufweist, die erforderlich ist, um den Kernteil getrennt zu synthetisieren.As a countermeasure, it is known that mixing a main polymerizable liquid crystal compound with another polymerizable liquid crystal compound successfully lowers the melting point. Patent Literature 1 also discloses that crystallization can be suppressed even if a polymerizable liquid crystal compound having a specific molecular structure is further mixed. Patent Literature 1 describes that a bifunctional (meth)acrylate compound in which the hydroquinone nucleus having a C 4 or longer substituent and further having a C 5 or longer substituent is added to a liquid crystal material. Patent Literature 1 discloses that the crystallization of the compound is successfully suppressed even when it is supercooled from the liquid crystal state to room temperature without deteriorating the properties including the orientation ability and the hardenability. However, Patent Literature 1 only describes bifunctional polymerizable liquid crystal compounds, and is not satisfactory because the bifunctional polymerizable liquid crystal compound has a molecular structure with poor synthesis suitability, which is required to synthesize the core part separately.
Obgleich nicht hinsichtlich der Unterdrückung der Kristallisation erwähnt, beschreibt Nicht-Patentliteratur 1 andererseits eine monofunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindung, die einen Benzoatester eines substituierten Hydrochinonkerns ist. Die in Nicht-Patentliteratur 1 beschriebene monofunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindung war eine Verbindung, die durch zwei verschiedene Benzoatester von Methylhydrochinon mit einem Benzoatester mit einer (Meth)acrylatgruppe an einer Seite und einem Benzoatester mit einer C6-Alkoxygruppe an der anderen Seite konfiguriert war. Gemäß Nicht-Patentliteratur 1 wird eine cholesterische Flüssigkristallzusammensetzung unter Verwendung einer Flüssigkristallzusammensetzung, die 95 Masse-% der oben beschriebenen monofunktionellen polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung, 5 Masse-% eines chiralen Agens und einen Polymerisationsinitiator enthält, hergestellt, so dass es in Nicht-Patentliteratur 1 keinen Vorschlag über die Verwendung der monofunktionellen polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung als Additiv zur Unterdrückung der Kristallisation gab.Although not mentioned regarding the suppression of crystallization, Non-Patent Literature 1, on the other hand, describes a monofunctional polymerizable liquid crystal compound which is a benzoate ester of a substituted hydroquinone nucleus. The monofunctional polymerizable liquid crystal compound described in Non-Patent Literature 1 was a compound configured by two different benzoate esters of methyl hydroquinone with a benzoate ester having a (meth)acrylate group on one side and a benzoate ester having a C 6 alkoxy group on the other side. According to Non-Patent Literature 1, a cholesteric liquid crystal composition is prepared using a liquid crystal composition containing 95 mass% of the monofunctional polymerizable liquid crystal compound described above, 5 mass% of a chiral agent and a polymerization initiator, so there is no suggestion in Non-Patent Literature 1 reported the use of the monofunctional polymerizable liquid crystal compound as an additive to suppress crystallization.
Obgleich nicht hinsichtlich der Unterdrückung der Kristallisation erwähnt, beschreibt auch Patentliteratur 2 ein Verfahren zur Herstellung einer monofunktionellen polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung mit einem substituierten Hydrochinonkern als beliebige Mischung mit einer bifunktionellen polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung. Die monofunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindung, die in der in Patentliteratur 2 beschriebenen beliebigen Mischung enthalten war, war eine Verbindung, die durch zwei unterschiedliche Benzoatester von Methylhydrochinon mit einem Benzoatester mit einer (Meth)acrylatgruppe an einer Seite und einem Benzoatester mit einer C6-Alkoxygruppe als Seitenkette an der anderen Seite konfiguriert war. Darüber hinaus gibt es in Patentliteratur 2 weder eine Offenbarung noch einen Vorschlag dazu, ob die in der Literatur beschriebene Verbindung eine Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation zeigt.Although not mentioned with regard to the suppression of crystallization, Patent Literature 2 also describes a method for producing a monofunctional polymerizable liquid crystal compound having a substituted hydroquinone core as any mixture with a bifunctional polymerizable liquid crystal compound. The monofunctional polymerizable liquid crystal compound contained in the arbitrary mixture described in Patent Literature 2 was a compound formed by two different benzoate esters of methyl hydroquinone with a benzoate ester having a (meth)acrylate group on one side and a benzoate ester having a C 6 alkoxy group as side chain was configured on the other side. Furthermore, in Patent Literature 2, there is neither a disclosure nor a suggestion as to whether the compound described in the literature exhibits a suppressing effect on crystallization.
Patentliteratur 3 beschreibt eine Flüssigkristallzusammensetzung, die erfolgreich daran gehindert werden kann, während der Lagerung bei niedrigen Temperaturen zu kristallisieren, indem drei oder mehrere Spezies einer Phenylenbis(4-alkylbenzolcarboxylat)-Verbindung enthalten sind. Es wird beschrieben, dass eine besonders große Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation erhalten wird, wenn mindestens eine Spezies dieser drei oder mehreren Spezies einer Phenylenbis(4-alkylbenzolcarboxylat)-Verbindung eine asymmetrische Verbindung mit unterschiedlichen Alkylgruppen ist.Patent Literature 3 describes a liquid crystal composition that can be successfully prevented from crystallizing during storage at low temperatures by containing three or more species of a phenylenebis(4-alkylbenzenecarboxylate) compound. It is described that a particularly great suppression effect on crystallization is obtained when at least one species of these three or more species of a phenylenebis(4-alkylbenzenecarboxylate) compound is an asymmetric compound having different alkyl groups.
ZITATLISTEQUOTE LIST
PATENTLITERATURPATENT LITERATURE
-
[Patentliteratur 1]
JP 2009- 184 974 A JP 2009- 184 974 A -
[Patentliteratur 2]
JP 2002- 536 529 A JP 2002- 536 529 A -
[Patentliteratur 3]
JP H09- 279 144 A JP H09- 279 144 A
[Nicht-Patentliteratur 1] Molecular crystals and Liquid Crystals (2010), 530, 169-174[Non-patent literature 1] Molecular crystals and Liquid Crystals (2010), 530, 169-174
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
TECHNISCHE AUFGABETECHNICAL TASK
Es ist bekannt, dass der Schmelzpunkt eines polymerisierbaren Hauptflüssigkristalls, generell herabgesetzt wird, wenn eine andere polymerisierbare Flüssigkristallverbindung beigemengt wird, wie oben beschrieben wurde. Es besteht allerdings nur wenig Kenntnis über die Zugabe welcher Art von Molekülstruktur der Flüssigkristallverbindung zu dem polymerisierbaren Hauptflüssigkristall die Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation zeigt, so dass die Wirkung schwer vorherzusehen ist.It is known that the melting point of a main polymerizable liquid crystal is generally lowered when another polymerizable liquid crystal compound is mixed as described above. However, there is little knowledge about adding what kind of molecular structure of the liquid crystal compound to the main polymerizable liquid crystal exhibits the suppressing effect on crystallization, so the effect is difficult to predict.
Nicht-Patentliteratur 1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines cholesterischen Flüssigkristallfilms unter Verwendung einer Flüssigkristallzusammensetzung, die 95 Masse-% der oben beschriebenen monofunktionellen polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung und 5 Masse-% eines chiralen Agens enthält. Nicht-Patentliteratur 1 schlägt allerdings nicht vor, dass die monofunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindung als Additiv zur Unterdrückung der Kristallisation verwendet wird.Non-Patent Literature 1 describes a method for producing a cholesteric liquid crystal film using a liquid crystal composition containing 95% by mass of the above-described monofunctional polymerizable liquid crystal compound and 5% by mass of a chiral agent. However, Non-Patent Literature 1 does not suggest that the monofunctional polymerizable liquid crystal compound is used as an additive for suppressing crystallization.
Patentliteratur 1 beschreibt lediglich die bifunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindung, die allerdings unzufriedenstellend dadurch bleibt, dass die Verbindung hinsichtlich der Eignung für die Synthese Mühe bereitet, da ihre Molekülstruktur eine separate Synthese des Kerns erfordert.Patent Literature 1 only describes the bifunctional polymerizable liquid crystal compound, which, however, remains unsatisfactory in that the compound is troublesome in suitability for synthesis because its molecular structure requires separate synthesis of the core.
Ob die darin offenbarte Verbindung eine Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation aufweist oder nicht, wird auch von Patentliteratur 2 weder offenbart noch nahegelegt.Whether or not the compound disclosed therein has a suppressing effect on crystallization is also neither disclosed nor suggested by Patent Literature 2.
In dieser Situation haben die hiesigen Erfinder die monofunktionelle polymerisierbare Flüssigkristallverbindung, die in Nicht-Patentliteratur 1 beschrieben wird, als Additiv verwendet und die Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation getestet, um jedoch herauszufinden, dass die Kristallisationsunterdrückungswirkung schlecht war.In this situation, the present inventors used the monofunctional polymerizable liquid crystal compound described in Non-Patent Literature 1 as an additive and tested the crystallization suppressing effect, but found that the crystallization suppressing effect was poor.
Die hiesigen Erfinder haben außerdem einen ähnlichen Versuch hinsichtlich der Kristallisationsunterdrückungswirkung unter Verwendung der in Patentliteratur 2 beschriebenen monofunktionellen polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung als Additiv durchgeführt, um herauszufinden, dass die Kristallisationsunterdrückungswirkung ebenfalls schlecht war. The present inventors also conducted a similar experiment on the crystallization suppressing effect using the monofunctional polymerizable liquid crystal compound described in Patent Literature 2 as an additive to find that the crystallization suppressing effect was also poor.
Die hiesigen Erfinder haben ferner einen ähnlichen Versuch hinsichtlich der Kristallisationsunterdrückungswirkung unter Verwendung der in Patentliteratur 3 beschriebenen Flüssigkristallzusammensetzung durchgeführt, um eine schlechte Kristallisationsunterdrückungswirkung festzustellen. Eine verbesserte Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation ist daher erforderlich.The present inventors further conducted a similar experiment on the crystallization suppressing effect using the liquid crystal composition described in Patent Literature 3 to find poor crystallization suppressing effect. An improved suppression effect on crystallization is therefore required.
Es ist daher ein erfindungsgemäßes Ziel, die obigen Aufgaben zu lösen und eine Flüssigkristallzusammensetzung mit einer starken Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to achieve the above objects and to provide a liquid crystal composition having a strong crystallization suppressing effect.
LÖSUNG DER AUFGABESOLUTION OF THE TASK
Nach umfänglichen Untersuchungen zur Lösung der oben erwähnten Aufgaben haben die hiesigen Erfinder herausgefunden, dass die Aufgabe dieser Erfindung erfolgreich gelöst werden könnte, indem eine später beschriebene Flüssigkristallzusammensetzung verwendet wird, die eine durch die Formel (4) dargestellte Verbindung, eine durch die Formel (5) dargestellte Verbindung und eine durch die Formel (6) dargestellte Verbindung enthält.After extensive studies to solve the above-mentioned objects, the present inventors have found that the object of this invention could be successfully achieved by using a later-described liquid crystal composition containing a compound represented by the formula (4), a compound represented by the formula (5 ) and a compound represented by formula (6).
Vorzugsweise werden eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit einer (Meth)acrylatgruppe, eine Flüssigkristallverbindung, die keine (Meth)acrylatgruppe aufweist, und eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit zwei (Meth)acrylatgruppen verwendet. Hierbei weist die polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit einer (Meth)acrylatgruppe eine unsymmetrische Struktur auf, und die Länge des Substituenten, der an der Phenylgruppe an der Seite, die keine darin enthaltene (Meth)acrylatgruppe enthält, substituiert ist, wird so kontrolliert, dass sie kürzer als die Länge in den Verbindungen ist, die insbesondere in Patentliteratur 2 und Nicht-Patentliteratur 1 offenbart sind. Außerdem wird eine Flüssigkristallverbindung verwendet, die ein Grundgerüst, das dem Grundgerüst der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung mit einer (Meth)acrylatgruppe ähnlich ist, und keine (Meth)acrylatgruppe aufweist. Die hiesigen Erfinder haben außerdem herausgefunden, dass unter Verwendung einer solchen Flüssigkristallverbindung die Kristallisationsunterdrückungswirkung weiterhin verbessert werden kann.Preferably, a polymerizable liquid crystal compound having one (meth)acrylate group, a liquid crystal compound having no (meth)acrylate group, and a polymerizable liquid crystal compound having two (meth)acrylate groups are used. Here, the polymerizable liquid crystal compound having a (meth)acrylate group has an asymmetrical structure, and the length of the substituent substituted on the phenyl group on the side not containing a (meth)acrylate group therein is controlled to be shorter than the length in the connections particularly disclosed in Patent Literature 2 and Non-Patent Literature 1. In addition, a liquid crystal compound having a skeleton similar to the skeleton of the polymerizable liquid crystal compound having a (meth)acrylate group and not having a (meth)acrylate group is used. The inventors here have also found that by using such a liquid crystal compound, the crystallization suppressing effect can be further improved.
Insbesondere wurde die obige Aufgabe durch das folgende [1], vorzugsweise die folgenden [2] bis [22], gelöst.
- [1] Flüssigkristallzusammensetzung umfassend mindestens eine Spezies der durch die folgende Formel (4) dargestellten Verbindung, mindestens eine Spezies der durch die folgende Formel (5) dargestellten Verbindung und mindestens eine Spezies der durch die folgende Formel (6) dargestellten Verbindung
- [2] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß [1], worin mindestens zwei von R12, R13 und R14 denselben Substituenten darstellen.
- [3] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß [1] oder [2], worin n1 4 ist.
- [4] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [3], worin jedes von R11, R15 und R16 ein Wasserstoffatom darstellt.
- [5] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [4], worin jedes von Z12, Z13 und Z14 -CO- darstellt.
- [6] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [5], worin jedes von R12, R13 und R14 unabhängig voneinander eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe oder eine durch die folgende Formel (1-3) dargestellte Struktur darstellt:
-Z51-T-Sp-P Formel (1-3) - [7] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [6], worin jedes von R12, R13 und R14 eine Phenylgruppe darstellt.
- [8] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [7], die 3 bis 50 Masse-% der durch die Formel (4) dargestellten Verbindung und 0,01 bis 10 Masse-% der durch die Formel (5) dargestellten Verbindung, bezogen auf die durch die Formel (6) dargestellten Verbindung, enthält.
- [9] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [8], die mindestens eine Spezies eines Polymerisationsinitiators enthält.
- [10] Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [9], die mindestens eine Spezies einer chiralen Verbindung enthält.
- [11] Verfahren zur Herstellung eines Polymermaterials, umfassend das Polymerisieren einer in irgendeinem der von [1] bis [10] beschriebenen Flüssigkristallzusammensetzung.
- [12] Verfahren zur Herstellung eines Polymermaterials gemäß [11], worin die Polymerisation durch Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung erzielt wird.
- [13] Polymermaterial, erhältlich durch Polymerisieren der in irgendeinem von [1] bis [10] beschriebenen Flüssigkristallzusammensetzung.
- [14] Verwendung der Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [10] zur Herstellung eines Films, der mindestens eine Spezies eines enthält, das durch Polymerisieren der Flüssigkristallzusammensetzung erhältlich ist.
- [15] Verwendung der Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [10] zur Herstellung eines Films umfassend eine optisch anisotrope Schicht, die durch Fixieren einer Ausrichtung der in der Flüssigkristallzusammensetzung enthaltenen Flüssigkristallverbindungen konfiguriert ist.
- [16] Verwendung gemäß [15], wobei die optisch anisotrope Schicht durch Fixieren einer cholesterischen Ausrichtung der Flüssigkristallverbindungen konfiguriert ist.
- [17] Verwendung gemäß [16], wobei der Film eine selektive Reflexionseigenschaft aufweist.
- [18] Verwendung gemäß [16] oder [17], wobei der Film eine selektive Reflexionseigenschaft im Infrarotwellenlängenbereich aufweist.
- [19] Verwendung gemäß [15], wobei die optisch anisotrope Schicht durch Fixieren einer homogenen Ausrichtung der Flüssigkristallverbindung konfiguriert ist.
- [20] Verwendung gemäß [15], wobei die optisch anisotrope Schicht durch Fixieren einer homeotropen Ausrichtung der Flüssigkristallverbindungen konfiguriert ist.
- [21] Verwendung der Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [10] zur Herstellung einer polarisierenden Platte, die einen Film und einen Polarisationsfilm umfasst, wobei der Film eine optisch anisotrope Schicht umfasst, die durch Fixieren einer homogenen oder homeotropen Ausrichtung der in der Flüssigkristallzusammensetzung enthaltenen Flüssigkristallverbindungen konfiguriert ist.
- [22] Verwendung der Flüssigkristallzusammensetzung gemäß irgendeinem von [1] bis [10] zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfassend eine polarisierende Platte, die einen Film und einen Polarisationsfilm umfasst, wobei der Film eine optisch anisotrope Schicht umfasst, die durch Fixieren einer homogenen oder homeotropen Ausrichtung der in der Flüssigkristallzusammensetzung enthaltenen Flüssigkristallverbindungen konfiguriert ist.
- [1] Liquid crystal composition comprising at least one species of the compound represented by the following formula (4), at least one species of the compound represented by the following formula (5), and at least one species of the compound represented by the following formula (6).
- [2] Liquid crystal composition according to [1], wherein at least two of R 12 , R 13 and R 14 represent the same substituent.
- [3] Liquid crystal composition according to [1] or [2], wherein n1 is 4.
- [4] A liquid crystal composition according to any one of [1] to [3], wherein each of R 11 , R 15 and R 16 represents a hydrogen atom.
- [5] A liquid crystal composition according to any one of [1] to [4], wherein each of Z 12 , Z 13 and Z 14 represents -CO-.
- [6] A liquid crystal composition according to any one of [1] to [5], wherein each of R 12 , R 13 and R 14 independently represents a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a allyloxy group or a structure represented by the following formula (1-3):
-Z 51 -T-Sp-P Formula (1-3) - [7] A liquid crystal composition according to any one of [1] to [6], wherein each of R 12 , R 13 and R 14 represents a phenyl group.
- [8] Liquid crystal composition according to any one of [1] to [7], which contains 3 to 50 mass% of the compound represented by formula (4) and 0.01 to 10 mass% of the compound represented by formula (5), based on the compound represented by formula (6).
- [9] Liquid crystal composition according to any one of [1] to [8], containing at least one species of polymerization initiator.
- [10] A liquid crystal composition according to any one of [1] to [9] containing at least one species of a chiral compound.
- [11] A method for producing a polymer material, comprising polymerizing a liquid crystal composition described in any of [1] to [10].
- [12] A method for producing a polymer material according to [11], wherein polymerization is achieved by irradiation with ultraviolet radiation.
- [13] Polymer material obtainable by polymerizing the liquid crystal composition described in any of [1] to [10].
- [14] Use of the liquid crystal composition according to any one of [1] to [10] for producing a film containing at least one species obtainable by polymerizing the liquid crystal composition.
- [15] Use of the liquid crystal composition according to any one of [1] to [10] for producing a film comprising an optically anisotropic layer configured by fixing an orientation of the liquid crystal compounds contained in the liquid crystal composition.
- [16] Use according to [15], wherein the optically anisotropic layer is configured by fixing a cholesteric orientation of the liquid crystal compounds.
- [17] Use according to [16], wherein the film has a selective reflection property.
- [18] Use according to [16] or [17], wherein the film has a selective reflection property in the infrared wavelength range.
- [19] Use according to [15], wherein the optically anisotropic layer is configured by fixing a homogeneous orientation of the liquid crystal compound.
- [20] Use according to [15], wherein the optically anisotropic layer is configured by fixing a homeotropic orientation of the liquid crystal compounds.
- [21] Use of the liquid crystal composition according to any one of [1] to [10] for producing a polarizing plate comprising a film and a polarizing film, the film comprising an optically anisotropic layer obtained by fixing a homogeneous or homeotropic orientation of the in the Liquid crystal compounds containing liquid crystal composition is configured.
- [22] Use of the liquid crystal composition according to any one of [1] to [10] for producing a liquid crystal display device comprising a polarizing plate comprising a film and a polarizing film, the film comprising an optically anisotropic layer formed by fixing a homogeneous or homeotropic orientation of the liquid crystal compounds contained in the liquid crystal composition.
VORTEILHAFTE ERFINDUNGSGEMÄSSE WIRKUNGENADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION
Erfindungsgemäß ist es nun möglich, eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung bereitzustellen, die auf einfache Weise synthetisiert wird und eine hohe Leistung hinsichtlich der Unterdrückung der Kristallisation zeigt.According to the present invention, it is now possible to provide a polymerizable liquid crystal compound which is easily synthesized and exhibits high performance in suppressing crystallization.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Im Folgenden wird diese Erfindung ausführlich beschrieben. Gelegentlich wird eine Erläuterung der konstituierenden Merkmale anhand von repräsentativen Ausführungsformen oder spezifischen Beispielen dieser Erfindung abgegeben, auf die diese Erfindung keinesfalls beschränkt ist. In dieser Erfindung sind alle nummerischen Bereiche, die unter Verwendung von „bis“ mit vorangehenden und nachfolgenden Ziffern ausgedrückt werden, so definiert, dass diese Ziffern als untere und obere Grenzwerte enthalten sind.This invention is described in detail below. An explanation of the constitutive features will occasionally be made using representative embodiments or specific examples of this invention, to which this invention is in no way limited. In this invention, all numerical ranges expressed using "to" with preceding and following digits are defined to include these digits as lower and upper limits.
In dieser Beschreibung bezeichnet (Meth)acrylat eine Gruppe, die aus Acrylat und Methacrylat besteht.In this description (meth)acrylate refers to a group consisting of acrylate and methacrylate.
<Erste Ausführungsform der Erfindung><First Embodiment of the Invention>
[Flüssigkristallzusammensetzung][Liquid crystal composition]
Die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung enthält mindestens eine Spezies einer durch die folgende Formel (4) dargestellten Verbindung, mindestens eine Spezies einer durch die folgende Formel (5) dargestellten Verbindung und mindestens eine Spezies einer durch die folgende Formel (6) dargestellten Verbindung.The liquid crystal composition of this invention contains at least one species of a compound represented by the following formula (4), at least one species of a compound represented by the following formula (5), and at least one species of a compound represented by the following formula (6).
Die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung zeigt eine starke Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation. Die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung kann auf einfache Weise synthetisiert werden.The liquid crystal composition of this invention exhibits a strong crystallization suppressing effect. The liquid crystal composition of this invention can be easily synthesized.
Die einzelnen Verbindungen, die in der Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung enthalten sind, werden erläutert.The individual compounds contained in the liquid crystal composition of this invention will be explained.
[Durch die Formel (4) dargestellte Verbindung][Compound represented by formula (4)]
Die für die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung verwendete Verbindung ist eine durch die folgende Formel (4) dargestellte Verbindung und vorzugsweise eine durch die folgende Formel (4) dargestellte polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit einer (Meth)acrylatgruppe.
(In Formel (4) stellt n1 eine ganze Zahl von 3 bis 6 dar,
R11 stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar,
Z12 stellt -CO- oder -CO-CH=CH- dar,
R12 stellt ein Wasserstoffatom, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe oder eine durch die folgende Formel (1-3) dargestellte Struktur dar:
(In Formel (1-3) stellt P eine Acrylgruppe oder eine Methacrylgruppe dar,
Z51 stellt -COO- dar,
T stellt 1,4-Phenylen dar, Sp stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente aliphatische Gruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, worin eine CH2-Gruppe oder zwei oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppe in der aliphatischen Gruppe durch -O-, -OCO, -COO- oder -OCOO- ersetzt sein kann)).
n1 stellt eine ganze Zahl von 3 bis 6 und besonders bevorzugt 3 oder 4 dar.
Z12 stellt -CO- oder -CO-CH=CH- und besonders bevorzugt -COdar.(In formula (4), n1 represents an integer from 3 to 6,
R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group,
Z 12 represents -CO- or -CO-CH=CH-,
R 12 represents a hydrogen atom, a straight-chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, an allyloxy group or a structure represented by the following formula (1-3):
(In formula (1-3), P represents an acrylic group or a methacrylic group,
Z 51 represents -COO-,
T represents 1,4-phenylene, Sp represents an optionally substituted divalent aliphatic group with 2 to 6 carbon atoms, in which one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the aliphatic group are replaced by -O-, - OCO, -COO- or -OCOO- can be replaced)).
n1 represents an integer from 3 to 6 and particularly preferably 3 or 4.
Z 12 represents -CO- or -CO-CH=CH- and particularly preferably -CO.
R12 stellt ein Wasserstoffatom, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe oder eine durch Formel (1-3) dargestellte Struktur, besonders bevorzugt eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe oder eine durch Formel (1-3) dargestellte Struktur und noch stärker bevorzugt eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe oder eine durch Formel (1-3) dargestellte Struktur dar.R 12 represents a hydrogen atom, a straight-chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, an allyloxy group or a structure represented by formula (1-3), particularly preferably a methyl group Ethyl group, a propyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group or a structure represented by formula (1-3), and more preferably a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, a acryloylamino group, a methacryloylamino group or a structure represented by formula (1-3).
Spezifische Beispiele für die durch Formel (4) dargestellte Verbindung werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
Die durch Formel (4) dargestellte Verbindung kann ohne besondere Einschränkung durch Verfahren hergestellt werden, die z.B. in
[Durch Formel (5) dargestellte Verbindung][Compound represented by formula (5)]
Die für die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung verwendete Verbindung ist eine durch die folgende Formel (5) dargestellte Verbindung und vorzugsweise eine durch die folgende Formel (5) dargestellte Flüssigkristallverbindung, die keine (Meth)acrylatgruppe aufweist.
(In Formel (5) stellt Z13 -CO- oder -CO-CH=CH- dar,
Z14 stellt -CO- oder -CH=CH-CO- dar,
jedes von R13 und R14 stellt unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe oder eine durch Formel (1-3) dargestellte Struktur dar.)
Z13 stellt -CO- oder -CO-CH=CH- und vorzugsweise -CO- dar.The compound used for the liquid crystal composition of this invention is a compound represented by the following formula (5), and preferably a liquid crystal compound represented by the following formula (5) which does not have a (meth)acrylate group.
(In formula (5) Z 13 represents -CO- or -CO-CH=CH-,
Z 14 represents -CO- or -CH=CH-CO-,
each of R 13 and R 14 independently represents a hydrogen atom, a straight-chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, an allyloxy group or a structure represented by formula (1-3). depict.)
Z 13 represents -CO- or -CO-CH=CH- and preferably -CO-.
Jedes von R13 und R14 stellt unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe oder eine durch Formel (1-3) dargestellte Struktur, besonders bevorzugt eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe oder eine durch Formel (1-3) dargestellte Struktur, und noch stärker bevorzugt eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe oder eine durch Formel (1-3) dargestellte Struktur dar.Each of R 13 and R 14 independently represents a hydrogen atom, a straight-chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, an allyloxy group or a structure represented by formula (1-3). , particularly preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group or a structure represented by formula (1-3), and even more preferably a methyl group, an ethyl group, a methoxy group , an ethoxy group, a phenyl group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group or a structure represented by formula (1-3).
Spezifische Beispiele der durch Formel (5) dargestellten Verbindung werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
[Durch Formel (6) dargestellte Verbindung][Compound represented by formula (6)]
Die für die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung verwendete Verbindung ist eine durch die folgende Formel (6) dargestellte Verbindung und vorzugsweise eine durch die folgende Formel (6) dargestellte polymerisierbare Flüssigkristallverbindung und weist zwei (Meth)acrylatgruppen auf.
(In Formel (6) stellt jedes von n2 und n3 unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 3 bis 6 dar und(In formula (6), each of n2 and n3 independently represents an integer from 3 to 6 and
jedes von R15 und R16 stellt unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar.)each of R 15 and R 16 independently represents a hydrogen atom or a methyl group.)
In Formel (6) stellt jedes von n2 und n3 unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 3 bis 6 dar, und vorzugsweise stellt jedes von n2 und n3 4 dar.In formula (6), each of n2 and n3 independently represents an integer of 3 to 6, and preferably each of n2 and n3 represents 4.
In Formel (6) stellt jedes von R15 und R16 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar, und vorzugsweise stellt jedes von R15 und R16 ein Wasserstoffatom dar.In formula (6), each of R 15 and R 16 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and preferably each of R 15 and R 16 represents a hydrogen atom.
Spezifische Beispiele für die durch Formel (6) dargestellte Verbindung werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
Die durch Formel (6) dargestellte polymerisierbare Flüssigkristallverbindung kann ohne besondere Beschränkung durch ein Verfahren hergestellt werden, das z.B. in
(Bevorzugte Ausführungsform der Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung(Preferred embodiment of the liquid crystal composition of this invention
Bevorzugte Ausführungsformen der Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung sind die Folgenden.
- (B) Flüssigkristallzusammensetzung enthaltend die durch die Formeln (4), (5) und (6) dargestellten Verbindungen, worin in den Formeln (4) und (5) mindestens zwei von R12, R13 und R14 denselben Substituenten darstellen und besonders bevorzugt R12, R13 und R14 denselben Substituenten darstellen,
- (C) Flüssigkristallzusammensetzung enthaltend die durch die Formeln (4), (5) und (6) dargestellten Verbindungen, worin in Formel (4) n1 4 ist,
- (D) Flüssigkristallzusammensetzung enthaltend die durch die Formeln (4), (5) und (6) dargestellten Verbindungen, worin in den Formeln (4) und (6) jedes von R11, R15 und R16 ein Wasserstoffatom darstellt,
- (E) Flüssigkristallzusammensetzung enthaltend die durch die Formeln (4), (5), (6) dargestellten Verbindungen, worin in den Formeln (4) und (5) jedes von Z12, Z13 und Z14 -COdarstellt,
- (F) Flüssigkristallzusammensetzung enthaltend die durch die Formeln (4), (5) und (6) dargestellten Verbindungen, worin in den Formeln (4) und (5) jedes von R12, R13 und R14 unabhängig voneinander eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe oder eine Phenylgruppe darstellt und vorzugsweise jedes von R12, R13 und R14 unabhängig voneinander eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe oder eine Phenylgruppe darstellt.
- (B) Liquid crystal composition containing the compounds represented by formulas (4), (5) and (6), wherein in formulas (4) and (5) at least two of R 12 , R 13 and R 14 represent the same substituent and especially preferably R 12 , R 13 and R 14 represent the same substituent,
- (C) Liquid crystal composition containing the compounds represented by formulas (4), (5) and (6), wherein in formula (4) n1 is 4,
- (D) Liquid crystal composition containing the compounds represented by formulas (4), (5) and (6), wherein in formulas (4) and (6), each of R 11 , R 15 and R 16 represents a hydrogen atom,
- (E) A liquid crystal composition containing the compounds represented by formulas (4), (5), (6), wherein in formulas (4) and (5), each of Z 12 , Z 13 and Z 14 represents -CO,
- (F) Liquid crystal composition containing the compounds represented by formulas (4), (5) and (6), wherein in formulas (4) and (5), each of R 12 , R 13 and R 14 independently has a straight-chain alkyl group 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group or a phenyl group, and preferably each of R 12 , R 13 and R 14 independently represents a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group or a phenyl group.
(Zusammensetzungsverhältnis der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung)(Composition ratio of polymerizable liquid crystal compound)
Die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung enthält vorzugsweise, bezogen auf die durch Formel (6) dargestellte Verbindung, 3 bis 50 Masse-% der durch Formel (4) dargestellten Verbindung und 0,01 bis 10 Masse-% der durch Formel (5) dargestellten Verbindung und besonders bevorzugt, wieder bezogen auf die durch Formel (6) dargestellte Verbindung, 5 bis 40 Masse-% der durch Formel (4) dargestellten Verbindung und 0,1 bis 5 Masse-% der durch Formel (5) dargestellten Verbindung. Mit einem in diesen Bereichen kontrollierten Zusammensetzungsverhältnis wird die Flüssigkristallzusammensetzung hinsichtlich der Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation weiter verbessert.The liquid crystal composition of this invention preferably contains, based on the compound represented by formula (6), 3 to 50 mass% of the compound represented by formula (4) and 0.01 to 10 mass% of the compound represented by formula (5) and particularly preferably, again based on the compound represented by formula (6), 5 to 40% by mass of the compound represented by formula (4) and 0.1 to 5% by mass of the compound represented by formula (5). With a composition ratio controlled in these ranges, the liquid crystal composition is further improved in terms of the crystallization suppressing effect.
<Zweite Ausführungsform dieser Erfindung><Second Embodiment of This Invention>
[Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallzusammensetzung (wird nicht vom Wortlaut der Patentansprüche abgedeckt)][Method for producing the liquid crystal composition (not covered by the language of the claims)]
Die Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung kann typischerweise durch das unten beschriebene Herstellungsverfahren erhalten werden. Insbesondere können eine durch die folgende Formel (I) dargestellte Flüssigkristallverbindung und eine durch die folgende Formel (II) dargestellte Flüssigkristallverbindung gleichzeitig erhalten werden, indem eine durch die Formel (III) dargestellte Verbindung mit einer durch die folgende Formel (IV) dargestellten Carbonsäure und einer durch die folgende Formel (V) dargestellten Carbonsäure umgesetzt werden.
(In den Formeln (I) bis (IV) stellt P1 eine polymerisierbare Gruppe dar. Sp1 stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente aliphatische Gruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, worin eine CH2-Gruppe oder zwei oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen in der aliphatischen Gruppe durch -O-, -S-, -OCO-, -COO oder -OCOO- ersetzt sein können. T1 stellt eine 1,4-Phenylengruppe dar. T2 stellt eine Einfachbindung oder eine divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar. A21 stellt -COO-, -CONR1- (R1 stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder -COSdar. Jedes von A22 und A23 stellt -OCO-, -NR1ACO- (R1A stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder -SCOdar. B stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar.(In formulas (I) to (IV), P 1 represents a polymerizable group. Sp 1 represents an optionally substituted divalent aliphatic group with 3 to 12 carbon atoms, in which one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 - Groups in the aliphatic group may be replaced by -O-, -S-, -OCO-, -COO or -OCOO-. T 1 represents a 1,4-phenylene group. T 2 represents a single bond or a divalent group with a cyclic structure. A 21 represents -COO-, -CONR 1 - (R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group), or -COS. Each of A 22 and A 23 represents -OCO-, -NR 1A CO- (R 1A represents a hydrogen atom or a methyl group) or -SCO. B represents an optionally substituted divalent group with a cyclic structure.
X stellt ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte oder geradkettige Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Cyanogruppe, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Acetylgruppe oder eine Vinylgruppe dar. Jedes von Y2- und Y2 stellt unabhängig O, NR1B (R1B stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder S dar.)X is a hydrogen atom, a branched or straight -chain alkyl group with 1 to 12 carbon atoms, a branched or straight -chain alkoxy group with 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, a cyano group, a halogen atom, a nitr group, an acetyl group or a vinyl group. Each of y 2 - and Y 2 independently represents O, NR 1B (R 1B represents a hydrogen atom or a methyl group) or S.)
X stellt ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte oder geradkettige Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Cyanogruppe, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Acetylgruppe oder eine Vinylgruppe, eine Formylgruppe, -OC(=O)R (R stellt eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar), eine N-Acetylamidgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine N,N-Dimethylaminogruppe, eine N-Maleimidgruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe, eine N-Alkyloxycarbamoylgruppe mit der Alkylgruppe davon mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Allyloxycarbamoylgruppe, eine N-(2-Methacryloyloxyethyl)carbamoyloxygruppe, eine N-(2-Acryloyloxyethyl)carbamoyloxygruppe oder eine durch folgende Formel (V-I) dargestellte Struktur dar.
(In Formel (V-I) stellt P2 eine polymerisierbare Gruppe oder ein Wasserstoffatom dar, jedes von A4, T4 und Sp2 ist gleichbedeutend mit A22, T2 bzw. Sp1. Gemäß diesem Herstellungsverfahren wird es nun unter Verwendung von zwei verschiedenen Carbonsäurespezies als Teil der Ausgangsmaterialien möglich, in einer Eintopfmethode eine Flüssigkristallzusammensetzung herzustellen, die hinsichtlich der Unterdrückungswirkung auf die Kristallisation, der Löslichkeit und der Flüssigkristallinität ausgezeichnet ist.(In formula (VI), P 2 represents a polymerizable group or a hydrogen atom, each of A 4 , T 4 and Sp 2 is equivalent to A 22 , T 2 and Sp 1 , respectively. Now, according to this preparation method, it is prepared using two various carboxylic acid species as part of the starting materials, it is possible to prepare a liquid crystal composition excellent in crystallization suppressing effect, solubility and liquid crystallinity in a one-pot method.
Gemäß dem Herstellungsverfahren können durch Umsetzen der durch Formel (III) dargestellten Verbindung mit der durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure und der durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure nicht nur die durch Formel (I) dargestellte Flüssigkristallverbindung und die durch Formel (II) dargestellte Flüssigkristallverbindung sondern auch die durch Formel (II-a) dargestellte Flüssigkristallverbindung gleichzeitig erhalten werden.
(In Formel (II-a) stellt B eine gegebenenfalls substituierte divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar. A23 ist gleichbedeutend mit A23 in Formel (II). T2 ist gleichbedeutend mit T2 in Formel (II). X ist gleichbedeutend mit X in Formel (II).(In formula (II-a), B represents an optionally substituted divalent group with a cyclic structure. A 23 is equivalent to A 23 in formula (II). T 2 is equivalent to T 2 in formula (II). X is equivalent with X in formula (II).
<Syntheseschema, Synthesereihenfolge und Reaktionsbedingungen><Synthesis scheme, synthesis order and reaction conditions>
Der Ausdruck „gleichzeitiges“ Erhalten der durch Formel (I) dargestellten Flüssigkristallverbindung und der durch Formel (II) dargestellten Flüssigkristallverbindung bedeutet nun nicht nur, dass beide Flüssigkristallverbindungen zur selben Zeit synthetisiert werden, sondern auch, dass sie in einer Eintopfmethode erhalten werden, indem die durch Formel (III) dargestellte Verbindung mit der durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure und der durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure umgesetzt wird.Now, the expression "simultaneously" obtaining the liquid crystal compound represented by formula (I) and the liquid crystal compound represented by formula (II) means not only that both liquid crystal compounds are synthesized at the same time but also that they are obtained in a one-pot method by The compound represented by formula (III) is reacted with the carboxylic acid represented by formula (IV) and the carboxylic acid represented by formula (V).
Ein beispielhaftes Syntheseschema für das Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung wird im Folgenden gezeigt. Für diese Beschreibung zu bemerken ist, dass die Verbindungen (I) bis (V) jeweils die durch die Formeln (I) bis (V) dargestellten Verbindungen darstellen.An exemplary synthesis scheme for the process for producing a liquid crystal composition of this invention is shown below. For this description, it should be noted that compounds (I) to (V) each represent the compounds represented by formulas (I) to (V).
SyntheseschemaSynthesis scheme
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung ist die Synthesereihenfolge nicht besonders beschränkt und kann jeder anderen Reihenfolge folgen, die von dem oben dargestellten Syntheseschema verschieden ist.In the method for producing a liquid crystal composition of this invention, the synthesis order is not particularly limited and may follow any other order other than the synthesis scheme shown above.
Die Reihenfolge der Zugabe der durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure und der durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure ist nicht besonders beschränkt.The order of addition of the carboxylic acid represented by formula (IV) and the carboxylic acid represented by formula (V) is not particularly limited.
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung einen Schritt zum Aktivieren der durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure und der durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure einschließt, indem sie in ein gemischtes Säureanhydrid oder Säurehalogenid überführt werden, und dass nach dem Aktivierungsschritt die durch Formel (III) dargestellte Verbindung mit der so aktivierten durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure oder durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure in Gegenwart einer Base zur Reaktion gebracht wird.It is preferred that the process for producing a liquid crystal composition of this invention includes a step of activating the carboxylic acid represented by formula (IV) and the carboxylic acid represented by formula (V) by converting them into a mixed acid anhydride or acid halide, and that after In the activation step, the compound represented by formula (III) is reacted with the thus activated carboxylic acid represented by formula (IV) or carboxylic acid represented by formula (V) in the presence of a base.
Ein für den Aktivierungsschritt verwendeter Aktivator ist nicht besonders beschränkt, typischerweise wird für diesen Methansulfonylchlorid oder Toluolsulfonylchlorid verwendet. Auch die Base ist nicht besonders beschränkt, für die üblicherweise ein tertiäres Amin (z.B. Triethylamin oder Diisopropylethylamin) oder ein anorganisches Salz verwendet wird. Der Aktivierungsschritt verläuft vorzugsweise unter Eiskühlung.An activator used for the activation step is not particularly limited, typically methanesulfonyl chloride or toluenesulfonyl chloride is used. The base is also not particularly limited, for which a tertiary amine (e.g. triethylamine or diisopropylethylamine) or an inorganic salt is usually used. The activation step preferably takes place with ice cooling.
Die durch Formel (III) dargestellte Verbindung wird im Hinblick darauf, dass vermieden werden soll, dass der Aktivator die durch Formel (III) dargestellte Verbindung nachteilig beeinträchtigt, vorzugsweise nach dem Aktivierungsschritt hinzugefügt. Die durch Formel (III) dargestellte Verbindung wird vorzugsweise nach dem Aktivierungsschritt und in Gegenwart einer Base zu der aktivierten durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure und durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure unter Eiskühlung hinzugefügt. Während es bezüglich der Bedingung, unter der die durch Formel (III) dargestellte Verbindung zu der aktivierten durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure und durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure hinzugefügt wird, keine besondere Beschränkung gibt, ist die Bedingung vorzugsweise 0 bis 30°C und besonders bevorzugt 10 bis 25°C.The compound represented by formula (III) is preferably added after the activation step in view of preventing the activator from adversely affecting the compound represented by formula (III). The compound represented by formula (III) is preferably added after the activation step and in the presence of a base to the activated carboxylic acid represented by formula (IV) and carboxylic acid represented by formula (V) under ice cooling. While there is no particular limitation on the condition under which the compound represented by formula (III) is added to the activated carboxylic acid represented by formula (IV) and carboxylic acid represented by formula (V), the condition is preferably 0 to 30° C and particularly preferably 10 to 25°C.
<Durch Formel (III) dargestellte Verbindung><Compound represented by formula (III)>
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung kann die durch die folgende Formel (III) dargestellte Verbindung als Teil des Ausgangsmaterials verwendet werden.
(In Formel (III) stellt B eine gegebenenfalls substituierte divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar. Jedes von Y2 und Y2 stellt unabhängig voneinander O, NR1C (R1C stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder S dar.)(In formula (III), B represents an optionally substituted divalent group having a cyclic structure. Each of Y 2 and Y 2 independently represents O, NR 1C (R 1C represents a hydrogen atom or a methyl group), or S.)
B stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar und ist vorzugsweise eine Verknüpfungsgruppe, die in der Gruppe der folgenden Verknüpfungsgruppen (VI) enthalten ist.
In der Gruppe der Formeln (VI) stellt jedes von R20 bis R28 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte oder geradkettige Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, ein Halogenatom oder eine Alkoxycarbonylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen dar.In the group of formulas (VI), each of R 20 to R 28 independently represents a hydrogen atom, a branched or straight chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a branched or straight chain alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom or an alkoxycarbonyl group having 1 up to 3 carbon atoms.
Jedes von R20 bis R28 stellt unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und insbesondere ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen dar.Each of R 20 to R 28 independently represents a hydrogen atom, a branched or straight chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly a hydrogen atom or a straight chain alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass B eine Verknüpfungsgruppe ist, die in der folgenden Gruppe von Verknüpfungsgruppen (VIII) enthalten ist.
Beispiele für die durch Formel (III) dargestellten Verbindungen werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
<Durch Formel (IV) dargestellte Carbonsäure><Carboxylic acid represented by formula (IV)>
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung kann die durch die folgende Formel (IV) dargestellte Carbonsäure als Teil des Ausgangsmaterials verwendet werden.
In Formel (IV) stellt P1 eine polymerisierbare Gruppe dar. Sp1 stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente aliphatische Gruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, worin eine CH2-Gruppe oder zwei oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen in der aliphatischen Gruppe durch -O-, -S-, -OCO-, -COO- oder -OCOO- substituiert sein kann. T1 stellt eine 1,4-Phenylengruppe dar.In formula (IV), P 1 represents a polymerizable group. Sp 1 represents an optionally substituted divalent aliphatic group having 3 to 12 carbon atoms, wherein one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the aliphatic group -O-, -S-, -OCO-, -COO- or -OCOO- can be substituted. T 1 represents a 1,4-phenylene group.
P1 stellt eine polymerisierbare Gruppe ohne besondere Beschränkung dar. Zu Details und bevorzugten Auswahlen der polymerisierbaren Gruppe kann auf die Absätze [0161] bis [0171] von
Sp1 stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente aliphatische Gruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, worin eine CH2-Gruppe oder zwei oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen in der aliphatischen Gruppe durch -O-, -S-, -OCO-, -COO- oder -OCOO- ersetzt sein kann.Sp 1 represents an optionally substituted divalent aliphatic group having 3 to 12 carbon atoms, in which one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the aliphatic group are replaced by -O-, -S-, -OCO-, - COO- or -OCOO- can be replaced.
Sp1 stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente Alkylengruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt eine Alkylengruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und noch stärker bevorzugt eine Alkylengruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen dar, wobei die nicht benachbarten Methylengruppen in der Alkylengruppe durch -O- substituiert sein können. Während die Alkylengruppe verzweigt oder nicht verzweigt sein kann, ist sie vorzugsweise eine geradkettige Alkylengruppe mit keiner Verzweigung.Sp 1 represents an optionally substituted divalent alkylene group with 3 to 12 carbon atoms, particularly preferably an alkylene group with 3 to 8 carbon atoms and even more preferably an alkylene group with 3 to 6 carbon atoms, the non-adjacent methylene groups in the alkylene group being substituted by -O- can. While the alkylene group may be branched or unbranched, it is preferably a straight chain alkylene group with no branching.
Beispiele für die durch Formel (IV) dargestellte Carbonsäure werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
<Durch Formel (V) dargestellte Carbonsäure><Carboxylic acid represented by formula (V)>
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung kann die durch die folgende Formel (V) dargestellte Carbonsäure als Teil des Ausgangsmaterials verwendet werden.
In Formel (V) stellt T2 eine Einfachbindung oder eine divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar. X stellt ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte oder geradkettige Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Cyanogruppe, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Acetylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Formylgruppe, -OC(=O)R (R stellt eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar), eine N-Acetylamidgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine N,N-Dimethylaminogruppe, eine N-Maleimidgruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe, eine N-Alkyloxycarbamoylgruppe mit der Alkylgruppe davon mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Allyloxycarbamoylgruppe, eine N-(2-Methacryloyloxyethyl)carbamoyloxygruppe, eine N-(2-Acryloyloxyethyl)carbamoyloxygruppe oder eine durch die Formel (V-I) dargestellte Struktur dar.In formula (V), T 2 represents a single bond or a divalent group having a cyclic structure. a cyano group, a halogen atom, a nitro group, an acetyl group, a vinyl group, a formyl group, -OC(=O)R (R represents an alkyl group with 1 to 12 carbon atoms), an N-acetylamide group, an acryloylamino group, an N,N -Dimethylamino group, an N-maleimide group, a methacryloylamino group, an allyloxy group, an N-alkyloxycarbamoyl group with the alkyl group thereof having 1 to 4 carbon atoms, an allyloxycarbamoyl group, an N-(2-methacryloyloxyethyl)carbamoyloxy group, an N-(2-acryloyloxyethyl)carbamoyloxy group or a structure represented by the formula (VI).
T2 stellt eine Einfachbindung oder eine divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur, vorzugsweise eine Einfachbindung oder eine divalente Gruppe mit einer divalenten aromatischen Kohlenwasserstoffgruppe oder divalenten heterocyclischen Gruppe und besonders bevorzugt eine divalente aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder divalente heterocyclische Gruppe dar.T 2 represents a single bond or a divalent group with a cyclic structure, preferably a single bond or a divalent group with a divalent aromatic hydrocarbon group or divalent heterocyclic group, and particularly preferably a divalent aromatic hydrocarbon group or divalent heterocyclic group.
Die Zahl der Kohlenstoffatome der aromatischen Kohlenwasserstoffgruppe ist vorzugsweise 6 bis 22, besonders bevorzugt 6 bis 14, noch stärker bevorzugt 6 bis 10 und weiterhin bevorzugt 6. Wenn Sie sechs Kohlenstoffatome aufweist, weist die divalente aromatische Kohlenwasserstoffgruppe vorzugsweise Bindungen an der Meta-Position oder Para-Position und insbesondere Bindungen an der Para-Position auf.The number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon group is preferably 6 to 22, more preferably 6 to 14, even more preferably 6 to 10 and further preferably 6. If it has six carbon atoms, the divalent aromatic hydrocarbon group preferably has bonds at the meta position or para position and in particular bonds at the para position.
Die divalente heterocyclische Gruppe weist vorzugsweise einen fünf-gliedrigen, sechs-gliedrigen oder sieben-gliedrigen Heterocyclus auf. Der fünf-gliedrige Ring oder der sechsgliedrige Ring ist besonders bevorzugt und der sechsgliedrige Ring ist am meisten bevorzugt. Das Heteroatom, das den Heterocyclus bildet, ist vorzugsweise ein Stickstoffatom, Sauerstoffatom oder Schwefelatom. Der Heterocyclus ist vorzugsweise ein aromatischer Heterocyclus. Der aromatische Heterocyclus ist im Allgemeinen ein ungesättigter Heterocyclus. Der ungesättigte Heterocyclus weist vorzugsweise die größtmögliche Anzahl an Doppelbindungen auf. Beispiele für den Heterocyclus schließen einen Furanring, Thiophenring, Pyrrolring, Pyrrolinring, Pyrrolidinring, Oxazolring, Isooxazolring, Thiazolring, Isothiazolring, Imidazolring, Imidazolinring, Imidazolidinring, Pyrazolring, Pyrazolinring, Pyrazolidinring, Triazolring, Furazanring, Tetrazolring, Pyranring, Thiinring, Pyridinring, Piperidinring, Oxazinring, Morpholinring, Thiazinring, Pyridazinring, Pyrimidinring, Pyrazinring, Piperazinring und Triazinring ein.The divalent heterocyclic group preferably has a five-membered, six-membered or seven-membered heterocycle. The five-membered ring or the six-membered ring is particularly preferred and the six-membered ring is most preferred. The heteroatom constituting the heterocycle is preferably a nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom. The heterocycle is preferably an aromatic heterocycle. The aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. The unsaturated heterocycle preferably has the largest possible number of double bonds. Examples of the heterocycle include a furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, pyrroline ring, pyrrolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, imidazolidine ring, pyrazole ring, pyrazoline ring, pyrazolidine ring, triazole ring, furazane ring, tetrazole ring, pyran ring, thiine ring, pyridine ring, piperidine ring, Oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring.
Die divalente aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder die divalente heterocyclische Gruppe kann eine zusätzliche divalente Verknüpfungsgruppe aufweisen. Die divalente Verknüpfungsgruppe ist vorzugsweise eine Alkenylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und besonders bevorzugt eine Alkenylgruppe mit 2 Kohlenstoffatomen.The divalent aromatic hydrocarbon group or the divalent heterocyclic group may have an additional divalent linking group. The divalent linking group is preferably an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and most preferably an alkenyl group having 2 carbon atoms.
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung ist T2 vorzugsweise eine Verknüpfungsgruppe, die in der folgenden Gruppe von Verknüpfungsgruppen (VII) enthalten ist.
X stellt ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte oder geradkettige Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Cyanogruppe, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Acetylgruppe oder eine Vinylgruppe, vorzugsweise ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine geradkettige Alkoxygruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe, noch stärker bevorzugt eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine geradkettige Alkoxygruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe und insbesondere eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe dar.X places a hydrogen atom, a branched or straight -chain alkyl group with 1 to 12 carbon atoms, a branched or straight -chain alkoxy group with 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, a cyana group, a halogen atom, a nitr group, an acetyl group or a vinyl group, preferably a hydrogen atom, one branched or straight chain alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, a straight chain alkoxy group with 1 or 2 carbon atoms or a phenyl group, even more represents a branched or straight chain alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, a straight chain alkoxy group with 1 or 2 carbon atoms or a phenyl group and in particular a straight chain alkyl group with 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group.
X stellt vorzugsweise eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe, eine N-Alkyloxycarbamoylgruppe mit der Alkylgruppe davon mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Allyloxycarbamoylgruppe oder eine durch die Formel (V-I) dargestellte Struktur und besonders bevorzugt eine Acryloylaminogruppe, eine Methacryloylaminogruppe oder eine durch die Formel (V-I) dargestellte Struktur dar.X preferably represents an acryloylamino group, a methacryloylamino group, an allyloxy group, an N-alkyloxycarbamoyl group with the alkyl group thereof having 1 to 4 carbon atoms, an allyloxycarbamoyl group or a structure represented by the formula (V-I), and particularly preferably an acryloylamino group, a methacryloylamino group or a structure represented by Structure shown in formula (V-I).
In Formel (V-I) stellt P2 eine polymerisierbare Gruppe oder ein Wasserstoffatom dar, wobei die polymerisierbare Gruppe bevorzugt ist. Die bevorzugte Auswahl für die polymerisierbare Gruppe ist gleichbedeutend mit der zuvor beschriebenen für P1. Auch A4, T4 und Sp2 sind unabhängig voneinander gleichbedeutend mit A23, T2 und Sp1, die durch dieselben bevorzugten Auswahlen definiert sind. Es ist besonders bevorzugt, dass in Formel (V-I) P2 eine Methacryloylgruppe oder eine Acryloylgruppe darstellt, Sp2 eine divalente nicht verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt, wobei eine CH2-Gruppe oder zwei oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen in der Alkylengruppe durch -O-, -OCO-, -COO- oder -OCOO- ersetzt sein können, T4 eine 1,4-Phenylengruppe darstellt und A4 -OCO- darstellt.In formula (VI), P 2 represents a polymerizable group or a hydrogen atom, with the polymerizable group being preferred. The preferred choice for the polymerizable group is equivalent to that previously described for P 1 . Also A 4 , T 4 and Sp 2 are independently equivalent to A 23 , T 2 and Sp 1 which are defined by the same preferred selections. It is particularly preferred that in formula (VI) P 2 represents a methacryloyl group or an acryloyl group, Sp 2 represents a divalent unbranched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, where one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the alkylene group can be replaced by -O-, -OCO-, -COO- or -OCOO-, T 4 represents a 1,4-phenylene group and A 4 represents -OCO-.
Beispiele für die durch die Formel (V) dargestellte Carbonsäure werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung liegt das Zuführmolverhältnis der durch Formel (IV) dargestellten Carbonsäure zu der durch Formel (V) dargestellten Carbonsäure vorzugsweise im Bereich von 75:25 bis 99:1, besonders bevorzugt im Bereich von 77:33 bis 95:5 und insbesondere bevorzugt im Bereich von 80:20 bis 90:10.In the method for producing a liquid crystal composition of this invention, the feed molar ratio of the carboxylic acid represented by formula (IV) to the carboxylic acid represented by formula (V) is preferably in the range of 75:25 to 99:1, particularly preferably in the range of 77:33 to 95:5 and particularly preferably in the range from 80:20 to 90:10.
<Durch Formel (I) dargestellte Flüssigkristallverbindung und durch Formel (II) dargestellte Flüssigkristallverbindung><Liquid crystal compound represented by formula (I) and liquid crystal compound represented by formula (II)>
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung werden die durch die folgende Formel (I) dargestellte Flüssigkristallverbindung und die durch die folgende Formel (II) dargestellte Flüssigkristallverbindung gleichzeitig erhalten.
In den Formel (I) und (II) stellt P1 eine polymerisierbare Gruppe dar. Sp1 stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente aliphatische Gruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen dar, wobei eine CH2-Gruppe oder zwei oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen in der aliphatischen Gruppe durch -O-, -S-, -OCO-, -COO- oder -OCOO- ersetzt sein können. T1 stellt eine 1,4-Phenylengruppe dar. T2 stellt eine Einfachbindung oder eine divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar. A21 stellt -COO-, -CONR1E- (R1E stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder -COS- dar. Jedes von A22 und A23 stellt unabhängig voneinander -OCO-, NR1FCO- (R1F stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder -SCO- dar. B stellt eine gegebenenfalls substituierte divalente Gruppe mit einer cyclischen Struktur dar. X stellt ein Wasserstoffatom, eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte oder geradkettige Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Cyanogruppe, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Acetylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Formylgruppe, -OC(=O)R (R stellt eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen dar), eine N-Acetylamidgruppe, eine Acryloylaminogruppe, eine N,N-Dimethylaminogruppe, eine N-Maleimidgruppe, eine Methacryloylaminogruppe, eine Allyloxygruppe, eine N-Alkyloxycarbamoylgruppe mit der Alkylgruppe davon mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Allyloxycarbamoylgruppe, eine N-(2-Methacryloyloxyethyl)-carbamoyloxygruppe, eine N-(2-Acryloyloxyethyl)-carbamoyloxygruppe oder eine durch die Formel (V-I) dargestellte Struktur dar.In formulas (I) and (II), P 1 represents a polymerizable group. Sp 1 represents an optionally substituted divalent aliphatic group having 3 to 12 carbon atoms, where one CH 2 group or two or more non-adjacent CH 2 groups in the aliphatic group can be replaced by -O-, -S-, -OCO-, -COO- or -OCOO-. T 1 represents a 1,4-phenylene group. T 2 represents a single bond or a divalent group with a cyclic structure. A 21 represents -COO-, -CONR 1E - (R 1E represents a hydrogen atom or a methyl group) or - COS-. Each of A 22 and A 23 independently represents -OCO-, NR 1F CO- (R 1F represents a hydrogen atom or a methyl group), or -SCO-. B represents an optionally substituted divalent group having a cyclic structure represents. -OC(=O)R (R represents an alkyl group with 1 to 12 carbon atoms), an N-acetylamide group, an acryloylamino group, an N,N-dimethylamino group, an N-maleimide group, a methacryloylamino group, an allyloxy group, an N-alkyloxycarbamoyl group with the alkyl group thereof having 1 to 4 carbon atoms, an allyloxycarbamoyl group, an N-(2-methacryloyloxyethyl)carbamoyloxy group, an N-(2-acryloyloxyethyl)carbamoyloxy group or a structure represented by the formula (VI).
Bevorzugte Auswahlen für P1, Sp1, T2, B und X in den Formel (I) und (II) sind dieselben wie die bevorzugten Auswahlen für P1, Sp1, T2, B und X in den Formeln (III) bis (V).Preferred selections for P 1 , Sp 1 , T 2 , B and X in formulas (I) and (II) are the same as the preferred selections for P 1 , Sp 1 , T 2 , B and X in formulas (III) to (V).
In den Formeln (I) und (II) stellt A21 -COO-, -CONR1E- (R1E stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder -COS- und vorzugsweise -COO- dar.In formulas (I) and (II), A 21 represents -COO-, -CONR 1E - (R 1E represents a hydrogen atom or a methyl group) or -COS- and preferably -COO-.
In den Formeln (I) und (II) stellt jedes von A22 und A23 unabhängig voneinander -OCO-, -NR1FCO- (R1F stellt ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar) oder -SCO- und bevorzugt -OCO- dar.In formulas (I) and (II), each of A 22 and A 23 independently represents -OCO-, -NR 1F CO- (R 1F represents a hydrogen atom or a methyl group) or -SCO- and preferably -OCO- .
In den Formeln (I) und (II) ist es besonders bevorzugt, dass A21 -COO- darstellt und dass jedes von A22 und A23 -OCOdarstellt.In formulas (I) and (II), it is particularly preferred that A 21 represents -COO- and that each of A 22 and A 23 represents -OCO.
Spezifische Beispiele für die durch Formel (I) dargestellte Verbindung außer den oben beschriebenen 1-1 bis 1-14 unterscheiden werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
Spezifische Beispiele für die durch Formel (II) dargestellte Verbindung werden im Folgenden gezeigt, ohne diese Erfindung zu beschränken.
<Chemische Zusammensetzung der Flüssigkristallzusammensetzung><Chemical composition of liquid crystal composition>
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung liegt das Herstellungsmolverhältnis der durch die Formel (I) dargestellten Verbindung zu der durch die Formel (II) dargestellten Verbindung vorzugsweise im Bereich von 50:50 bis 98:2, besonders bevorzugt im Bereich von 60:40 bis 96:4 und insbesondere bevorzugt im Bereich von 70:30 bis 94:6.In the process for producing a liquid crystal composition of this invention, the production molar ratio of the compound represented by formula (I) to the compound represented by formula (II) is preferably in the range of 50:50 to 98:2, particularly preferably in the range of 60: 40 to 96:4 and particularly preferably in the range from 70:30 to 94:6.
In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung liegt das Herstellungsmolverhältnis der durch die Formel (I) dargestellten Verbindung zu der durch die Formel (II) dargestellten Verbindung und der durch die Formel (II-a) dargestellten Verbindung vorzugsweise im Bereich von 50:40:10 bis 94,99:5:0,01 und besonders bevorzugt im Bereich von 60:30:10 bis 94,9:8:0,1.In the process for producing a liquid crystal composition of this invention, the production molar ratio of the compound represented by formula (I) to the compound represented by formula (II) and the compound represented by formula (II-a) is preferably in the range of 50:40 :10 to 94.99:5:0.01 and particularly preferably in the range from 60:30:10 to 94.9:8:0.1.
Das Zusammensetzungsmasseverhältnis der durch die Formel (I) dargestellten Verbindung zu der durch die Formel (II) dargestellten Verbindung in der Flüssigkristallzusammensetzung, die durch das Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung dieser Erfindung erhalten wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 50:50 bis 95:5, besonders bevorzugt im Bereich von 60:40 bis 95:5 und insbesondere bevorzugt im Bereich von 70:30 bis 92:8.The composition mass ratio of the compound represented by formula (I) to the compound represented by formula (II) in the liquid crystal composition prepared by the method ren for preparing a liquid crystal composition of this invention is preferably in the range of 50:50 to 95:5, more preferably in the range of 60:40 to 95:5 and particularly preferably in the range of 70:30 to 92:8.
Was die Zusammensetzungsmasseverhältnisse unter der durch Formel (I) dargestellten Verbindung, der durch Formel (II) dargestellten Verbindung und der durch Formel (II-a) dargestellten Verbindung in der Flüssigkristallzusammensetzung, die durch das Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung erhalten wird, betrifft, insbesondere bei Verwendung eines optischen Kompensationsfilms, so ist es bevorzugt, dass 3 bis 50 Masse- % der durch Formel (II) dargestellten Verbindungen, 0,01 bis 10 Masse-% der durch Formel (II-a) dargestellten Verbindung, bezogen auf die durch Formel (I) dargestellten Verbindung, darin enthalten sind, und es ist besonders bevorzugt, dass 5 bis 40 Masse-% der durch Formel (I) dargestellten Verbindungen 0,1 bis 5 Masse-% der durch Formel (II) dargestellten Verbindung, bezogen auf die durch Formel (II-a) dargestellten Verbindung, darin enthalten sind.As for the composition mass ratios among the compound represented by formula (I), the compound represented by formula (II) and the compound represented by formula (II-a) in the liquid crystal composition obtained by the method for producing a liquid crystal composition, particularly When using an optical compensation film, it is preferred that 3 to 50% by mass of the compounds represented by formula (II), 0.01 to 10% by mass of the compound represented by formula (II-a), based on Compound represented by formula (I) is contained therein, and it is particularly preferred that 5 to 40% by mass of the compounds represented by formula (I) is based on 0.1 to 5% by mass of the compound represented by formula (II). to the compound represented by formula (II-a), are contained therein.
Was die Zusammensetzungsmasseverhältnisse unter der durch Formel (I) dargestellten Verbindung, der durch Formel (II) dargestellten Verbindung und der durch Formel (II-a) dargestellten Verbindung in der Flüssigkristallzusammensetzung betrifft, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzusammensetzung erhalten wird, insbesondere bei Verwendung in einem Reflexionsfilm, so ist es bevorzugt, dass 3 bis 50 Masse-% der durch Formel (II) dargestellten Verbindung und 0,01 bis 10 Masse-% der durch Formel (II-a) dargestellten Verbindung, bezogen auf die durch Formel (I) dargestellten Verbindung darin enthalten sind, und es ist besonders bevorzugt, dass 5 bis 40 Masse-% der durch Formel (I) dargestellten Verbindung 0,1 bis 5 Masse-% der durch Formel (II) dargestellten Verbindung, bezogen auf die durch Formel (II-a) dargestellten Verbindung, darin enthalten sind.As for the composition mass ratios among the compound represented by formula (I), the compound represented by formula (II) and the compound represented by formula (II-a) in the liquid crystal composition obtained by the method for producing a liquid crystal composition of the present invention, particularly when used in a reflection film, it is preferred that 3 to 50 mass% of the compound represented by formula (II) and 0.01 to 10 mass% of the compound represented by formula (II-a) based on The compound represented by formula (I) is contained therein, and it is particularly preferred that 5 to 40% by mass of the compound represented by formula (I) is 0.1 to 5% by mass of the compound represented by formula (II), based on the compound represented by formula (II-a) is contained therein.
[Polymermaterial, Filmkonfiguration][Polymer material, film configuration]
Das Polymermaterial und der Film der vorliegenden Erfindung weisen jeweils die polymerisierbare Flüssigkristallverbindung oder die optisch anisotrope Schicht, die durch Fixieren der Ausrichtung (zum Beispiel homogene Ausrichtung, homeotrope Ausrichtung, cholesterische Ausrichtung, Hybridausrichtung usw.) der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung erhalten wird und eine optische Anisotropie auf. Die optisch anisotrope Schicht kann zwei oder mehrere optisch isotrope Schichten aufweisen. Der Film ist als optischer Kompensationsfilm, 1/2-Wellenlängenfilm, 1/4-Wellenlängenfilm oder Phasendifferenzfilm von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen basierend auf dem TN-Modus, IPS-Modus usw. und als Reflexionsfilm unter Ausnutzung der selektiven Reflexion, die der cholesterischen Ausrichtung zuzuschreiben ist, verwendbar. Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Film ein Film, in dem die optisch anisotrope Schicht durch Fixieren einer cholesterischen Ausrichtung der Flüssigkristallverbindungen erhältlich ist, und ein Film, der durch Fixieren einer cholesterischen Ausrichtung der erfindungsgemäßen polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung oder der Flüssigkristallverbindungen der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung erhältlich ist.The polymer material and the film of the present invention each have the polymerizable liquid crystal compound or the optically anisotropic layer obtained by fixing the orientation (for example, homogeneous orientation, homeotropic orientation, cholesteric orientation, hybrid orientation, etc.) of the liquid crystal composition of the present invention and has optical anisotropy . The optically anisotropic layer can have two or more optically isotropic layers. The film is used as an optical compensation film, 1/2 wavelength film, 1/4 wavelength film or phase difference film of liquid crystal display devices based on TN mode, IPS mode, etc. and as a reflection film utilizing the selective reflection attributable to cholesteric alignment, usable. Particularly preferably, the film according to the invention is a film in which the optically anisotropic layer is obtainable by fixing a cholesteric orientation of the liquid crystal compounds, and a film which is obtainable by fixing a cholesteric orientation of the polymerizable liquid crystal compound according to the invention or the liquid crystal compounds of the liquid crystal composition according to the invention.
Daher ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung in Abhängigkeit von der Anwendung verschiedenartige Additive enthält. Im Folgenden werden die Additive beschrieben.Therefore, it is preferred that the liquid crystal composition of the present invention contains various additives depending on the application. The additives are described below.
(Weitere Additive)(Other additives)
Die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung kann, z.B. bei Verwendung als Reflexionsfilm unter Ausnutzung der der cholesterischen Ausrichtung zuzuschreibenden selektiven Reflexion, nicht nur den polymerisierbaren Flüssigkristall sondern gegebenenfalls auch ein Lösungsmittel, eine Verbindung mit einem chiralen Kohlenstoffatom, einen Polymerisationsinitiator (der später beschrieben wird) und weitere Additive (z.B. einen Celluloseester) enthalten.The liquid crystal composition of the present invention, for example, when used as a reflection film utilizing the selective reflection attributable to the cholesteric orientation, may contain not only the polymerizable liquid crystal but also optionally a solvent, a compound having a chiral carbon atom, a polymerization initiator (which will be described later) and other additives ( e.g. a cellulose ester).
Optisch aktive Verbindung (chirales Agens):Optically active compound (chiral agent):
Die Flüssigkristallzusammensetzung kann eine cholesterische Flüssigkristallphase aufweisen und enthält zu diesem Zweck vorzugsweise eine optisch aktive Verbindung. Zu bemerken ist, dass, wenn die stabartige Flüssigkristallverbindung ein chirales Kohlenstoffatom aufweist, es manchmal möglich ist, die cholesterische Flüssigkristallphase auf stabile Art und Weise zu bilden, ohne eine optisch aktive Verbindung hinzuzufügen. Die optisch aktive Verbindung ist aus notorisch bekannten verschiedenen chiralen Agentien (z.B. solchen, die in „Ekisho Debaisu Handobukku (Handbook of Liquid Crystal Devices)“, Kapitel 3, Abschnitt 4-3, „TN, STN-yo Kairaru-zai (Chiral Agent for TN and STN)“, S. 199, herausgegeben durch 142th Committee of Japan Society for Promoting Science, 1989 beschrieben sind) auswählbar. Während die optisch aktive Verbindung im Allgemeinen ein chirales Kohlenstoffatom aufweist, ist als chirales Agens auch eine Verbindung mit axialer Chiralität oder eine Verbindung mit planarer Chiralität, die kein chirales Kohlenstoffatom aufweisen, verwendbar. Beispiele für die Verbindung mit axialer Chiralität und die Verbindung mit planarer Chiralität schließen Binaphthyl, Helicen, Paracyclophan und Derivate von diesen ein. Die optisch aktive Verbindung (chirales Agens) kann eine polymerisierbare Gruppe aufweisen. Wenn die optisch aktive Verbindung eine polymerisierbare Gruppe aufweist und auch die in Kombination verwendete stabartige Flüssigkristallverbindung eine polymerisierbare Gruppe aufweist, ist es möglich, ein Polymer mit einer aus der stabartigen Flüssigkristallverbindung abgeleiteten Wiederholungseinheit und einer aus der optisch aktiven Verbindung abgeleiteten Wiederholungseinheit mittels Polymerisationsreaktion zwischen der polymerisierbaren optisch aktiven Verbindung und der polymerisierbaren stabartigen Flüssigkristallverbindung zu bilden. In dieser Ausführungsform ist die polymerisierbare Gruppe der polymerisierbaren optisch aktiven Verbindung vorzugsweise dieselbe Spezies wie die polymerisierbare Gruppe der polymerisierbaren stabartigen Flüssigkristallverbindung. Demzufolge ist auch die polymerisierbare Gruppe der optisch aktiven Verbindung vorzugsweise eine ungesättigte polymerisierbare Gruppe, eine Epoxygruppe oder Aziridinylgruppe, besonders bevorzugt eine ungesättigte polymerisierbare Gruppe und insbesondere eine ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Gruppe.The liquid crystal composition may have a cholesteric liquid crystal phase and for this purpose preferably contains an optically active compound. Note that when the rod-like liquid crystal compound has a chiral carbon atom, it is sometimes possible to form the cholesteric liquid crystal phase in a stable manner without adding an optically active compound. The optically active compound is composed of notoriously known various chiral agents (e.g. those described in “Ekisho Debaisu Handobukku (Handbook of Liquid Crystal Devices)”, Chapter 3, Section 4-3, “TN, STN-yo Kairaru-zai (Chiral Agent for TN and STN)", p. 199, published by 142th Committee of Japan Society for Promoting Science, 1989) can be selected. While the optically active compound generally has a chiral carbon atom, a compound with axial chirality or a compound with planar chirality that does not have a chiral carbon atom can also be used as the chiral agent. Examples of the axial chirality compound and the planar chirality compound include binaphthyl, helicene, paracyclophane and derivatives thereof. The optically active compound (chiral agent) may have a polymerizable group. When the optically active compound has a polymerizable group and the rod-like liquid crystal compound used in combination also has a polymerizable group, it is possible to produce a polymer having a repeating unit derived from the rod-like liquid crystal compound and a repeating unit derived from the optically active compound by means of a polymerization reaction between the polymerizable optically active compound and the polymerizable rod-like liquid crystal compound. In this embodiment, the polymerizable group of the polymerizable optically active compound is preferably the same species as the polymerizable group of the polymerizable rod-like liquid crystal compound. Accordingly, the polymerizable group of the optically active compound is also preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or aziridinyl group, particularly preferably an unsaturated polymerizable group and in particular an ethylenically unsaturated polymerizable group.
Die optisch aktive Verbindung kann auch eine Flüssigkristallverbindung sein.The optically active compound can also be a liquid crystal compound.
Die Verbrauchsmenge an optisch aktiver Verbindung in der Flüssigkristallzusammensetzung beträgt vorzugsweise 1 bis 30 mol% der in Kombination verwendeten Flüssigkristallverbindung. Je geringer die Verwendungsmenge der optisch aktiven Verbindung ist, desto besser, da die Flüssigkristallinität weniger wahrscheinlich nachteilig beeinflusst wird. Demzufolge weist die als chirales Agens verwendete optisch aktive Verbindung vorzugsweise ein hohes Verdrillungsvermögen auf, so dass eine verdrillte Ausrichtung mit einer gewünschten Helixganghöhe bereits mit einer geringen Verbrauchsmenge erhalten wird. Ein solches chirales Agens, das ein hohes Verdrillungsvermögen zeigt, wird zum Beispiel durch die in
PolymerisationsinitiatorPolymerization initiator
Der Polymerisationsinitiator schließt einen thermischen Polymerisationsinitiator und einen Photopolymerisationsinitiator ein, und es ist bevorzugt, einen Photopolymerisationsinitiator zu verwenden.The polymerization initiator includes a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator, and it is preferred to use a photopolymerization initiator.
Beispiele für den Photopolymerisationsinitiator schließen α-Carbonylverbindungen (beschrieben in den Beschreibungen der
Die Verbrauchsmenge an Photopolymerisationsinitiator beträgt vorzugsweise 0,01 bis 20 Masse-% des Feststoffgehalts der Beschichtungsflüssigkeit und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 Masse-%.The consumption amount of photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 20% by mass of the solids content of the coating liquid and particularly preferably 0.5 to 5% by mass.
(Lösungsmittel)(Solvent)
Vorzugsweise wird ein organisches Lösungsmittel zum Lösen der Flüssigkristallzusammensetzung verwendet. Beispiele für das organische Lösungsmittel schließen Amide (zum Beispiel N,N-Dimethylformamid), Sulfoxide (z.B. Dimethylsulfoxid), heterocyclische Verbindungen (z.B. Pyridin), Kohlenwasserstoffe (z.B. Benzol und Hexan), Alkylhalogenide (z.B. Chloroform und Dichlormethan), Ester (z.B. Methylacetat und Butylacetat), Ketone (z.B. Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon) und Ether (z.B. Tetrahydrofuran und 1,2-Dimethoxyethan) ein. Alkylhalogenide und Ketone sind bevorzugt. Zwei oder mehrere organische Lösungsmittel können in Kombination verwendet werden.Preferably, an organic solvent is used to dissolve the liquid crystal composition. Examples of the organic solvent include amides (e.g. N,N-dimethylformamide), sulfoxides (e.g. dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (e.g. pyridine), hydrocarbons (e.g. benzene and hexane), alkyl halides (e.g. chloroform and dichloromethane), esters (e.g. methyl acetate and butyl acetate), ketones (e.g. acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone) and ethers (e.g. tetrahydrofuran and 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents can be used in combination.
Wenn die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung für einen optischen Kompensationsfilm einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird, kann die Flüssigkristallzusammensetzung ein Mittel zur Steuerung der Ausrichtung, ein Tensid, ein fluorhaltiges Polymer usw. neben dem Polymerisationsinitiator und dem oben erwähnten Lösungsmittel enthalten.When the liquid crystal composition of the present invention is used for an optical compensation film of a liquid crystal display device, the liquid crystal composition may contain a An orientation control agent, a surfactant, a fluorine-containing polymer, etc. are included in addition to the polymerization initiator and the above-mentioned solvent.
(Mittel zur Steuerung der Ausrichtung)(Means for controlling orientation)
Das Mittel zur Steuerung der Ausrichtung in dieser Erfindung bezeichnet eine Verbindung, die üblicherweise zu einer Beschichtungsflüssigkeit der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung hinzugefügt wird und nach der Beschichtung an die Oberfläche der Flüssigkristallzusammensetzung, d.h. an die Luftgrenzfläche, segregiert, so dass es geeignet ist, die Ausrichtung der Flüssigkristallzusammensetzung an der Luftgrenzfläche zu steuern (Ausrichtungsmittel für die Luftgrenzfläche). Alternativ ist damit eine Verbindung gemeint, die nach der Beschichtung an die Grenzfläche zwischen der Schicht aus der Flüssigkristallzusammensetzung und dem Substrat segregiert und die Ausrichtung der Flüssigkristallzusammensetzung an der Substratseite steuert und beispielhaft durch ein Oniumsalz dargestellt wird.The alignment control agent in this invention refers to a compound which is usually added to a coating liquid of the liquid crystal composition of the present invention and, after coating, segregates to the surface of the liquid crystal composition, i.e. to the air interface, so that it is capable of controlling the alignment of the liquid crystal composition at the air interface (alignment means for the air interface). Alternatively, this means a compound which, after coating, segregates at the interface between the layer of the liquid crystal composition and the substrate and controls the alignment of the liquid crystal composition on the substrate side and is exemplified by an onium salt.
Als Mittel zur Steuerung der Ausrichtung an der Luftgrenzfläche kann in üblicher Weise ein niedrigmolekulares Mittel zur Steuerung der Ausrichtung oder ein polymeres Mittel zur Steuerung der Ausrichtung verwendet werden. Für das Niedrigmolekularmittel zur Steuerung der Ausrichtung kann auf die Beschreibungen z.B. die Absätze [0009] bis [0083] von
Die Verbrauchsmenge des Mittels zur Steuerung der Ausrichtung beträgt vorzugsweise 0,01 bis 10 Masse-% relativ zum Feststoffgehalt in der Beschichtungsflüssigkeit aus der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung und besonders bevorzugt 0,05 bis 5 Masse-%.The consumption amount of the alignment control agent is preferably 0.01 to 10 mass% relative to the solid content in the coating liquid of the liquid crystal composition according to the invention, and more preferably 0.05 to 5 mass%.
Bei Verwendung eines solchen Mittels zur Steuerung der Ausrichtung und eines Ausrichtungsfilms kann die erfindungsgemäße Flüssigkristallverbindung in einer homogenen Ausrichtung gehalten werden, in der Moleküle parallel zu der Oberfläche der Schicht ausgerichtet sind.By using such an alignment control agent and an alignment film, the liquid crystal compound of the present invention can be maintained in a homogeneous alignment in which molecules are aligned parallel to the surface of the layer.
Wenn das Oniumsalz oder dergleichen als Mittel zur Steuerung der Ausrichtung verwendet wird, wird es möglich, die homeotrope Ausrichtung der Flüssigkristallverbindungen an der Grenzfläche zu fördern. Was das Oniumsalz, das als vertikales Ausrichtungsmittel wirkt, betrifft, so kann auf die Absätze [0052] bis [0108] von
Die Verbrauchsmenge des Oniumsalzes beträgt vorzugsweise 0,01 bis 10 Masse-% des Feststoffgehalts in der Beschichtungsflüssigkeit, die die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung enthält, und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 Masse-%.The consumption amount of the onium salt is preferably 0.01 to 10% by mass of the solid content in the coating liquid containing the liquid crystal composition of the present invention, and particularly preferably 0.5 to 5% by mass.
(Tensid)(surfactant)
Das Tensid wird durch notorisch bekannte Verbindungen und insbesondere durch fluorhaltige Verbindungen dargestellt. Was das Tensid betrifft, kann z.B. auf die in den Absätzen [0028] bis [0056] von
Die Verbrauchsmenge an Tensid beträgt vorzugsweise 0,01 bis 10 Masse-% des Feststoffgehalts in der Beschichtungsflüssigkeit, die die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung enthält, und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 Masse-%.The consumption amount of surfactant is preferably 0.01 to 10% by mass of the solids content in the coating liquid containing the liquid crystal composition according to the invention, and particularly preferably 0.5 to 5% by mass.
(Weitere Additive, die für einen optischen Kompensationsfilm anwendbar sind)(Other additives applicable to optical compensation film)
Was weitere Additive betrifft, die für einen optischen Kompensationsfilm anwendbar sind, so kann z.B. auf die in den Absätzen [0099] bis [0101] von
Der erfindungsgemäß Film kann z.B. durch Beschichten der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung gebildet werden. Ein bevorzugtes Verfahren zur Bildung des erfindungsgemäßen Films ist derart, dass eine Zusammensetzung, die mindestens die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung enthält, auf der Oberfläche eines Trägers oder auf der Oberfläche des darauf gebildeten Ausrichtungsfilms beschichtet wird, die Flüssigkristallzusammensetzung in einen gewünschten Zustand ausgerichtet wird, sie durch Polymerisation gehärtet wird und der Ausrichtungszustand der Flüssigkristallzusammensetzung fixiert wird.The film of the invention can be formed, for example, by coating the liquid crystal composition of the invention. A preferred method for forming the film of the invention is such that a composition containing at least the liquid crystal composition of the invention is coated on the surface of a support or on the surface of the alignment film formed thereon, the liquid crystal composition is aligned into a desired state, it is polymerized is cured and the alignment state of the liquid crystal composition is fixed.
Die Flüssigkristallzusammensetzung kann durch jegliches notorisch bekannte Verfahren (z.B. Extrusionsbeschichtung, direkte Gravurbeschichtung, Reversgravurbeschichtung, Düsenbeschichtung, Stabbeschichtung und Schleuderbeschichtung) aufgetragen werden. Die flüssigkristallinen Moleküle werden vorzugsweise fixiert, wobei sie im Ausrichtungszustand gehalten werden. Die Fixierung wird vorzugsweise durch eine Polymerisationsreaktion unter Einbeziehung der in den flüssigkristallinen Molekülen eingeführten polymerisierbaren Gruppe durchgeführt.The liquid crystal composition can be applied by any well-known method (e.g., extrusion coating, direct gravure coating, reverse gravure coating, die coating, bar coating and spin coating). The liquid crystalline molecules are preferably fixed while maintaining them in the aligned state. The fixation is preferably carried out by a polymerization reaction involving the polymerizable group introduced into the liquid crystalline molecules.
Die Polymerisationsreaktion schließt eine thermische Polymerisationsreaktion unter Verwendung eines thermischen Polymerisationsinitiators und eine Photopolymerisationsreaktion unter Verwendung eines Photopolymerisationsinitiators ein. Die Photopolymerisationsreaktion wird bevorzugt.The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. The photopolymerization reaction is preferred.
Beispiele für den Photopolymerisationsinitiator schließen α-Carbonylverbindungen (beschrieben in US-Patent-Nrn.
Die Verbrauchsmenge an Photopolymerisationsinitiator beträgt vorzugsweise 0,01 bis 20 Masse-% des Feststoffgehalts der Beschichtungsflüssigkeit und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 Masse-%. Für die Lichtbestrahlung zum Polymerisieren von discotischen flüssigkristallinen Verbindungen wird vorzugsweise Ultraviolettstrahlung verwendet. Die Bestrahlungsdosis beträgt vorzugsweise 20 mJ/cm2 bis 50 J/cm2 und besonders bevorzugt 100 bis 800 mJ/cm2. Die Lichtbestrahlung kann unter Erwärmung durchgeführt werden, so dass die Photopolymerisationsreaktion beschleunigt wird.The consumption amount of photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 20% by mass of the solids content of the coating liquid and particularly preferably 0.5 to 5% by mass. Ultraviolet radiation is preferably used for the light irradiation for polymerizing discotic liquid crystalline compounds. The irradiation dose is preferably 20 mJ/cm 2 to 50 J/cm 2 and particularly preferably 100 to 800 mJ/cm 2 . The light irradiation can be carried out with heating so that the photopolymerization reaction is accelerated.
Die Dicke der optisch anisotropen Schicht, die aus der Flüssigkristallzusammensetzung zusammengesetzt ist, beträgt vorzugsweise 0,1 bis 50 µm und besonders bevorzugt 0,5 bis 30 µm.The thickness of the optically anisotropic layer composed of the liquid crystal composition is preferably 0.1 to 50 µm, and more preferably 0.5 to 30 µm.
Für den besonderen Fall, in dem die selektive Reflektivität des Films mit der cholesterischen Ausrichtung der darin fixierten Flüssigkristallverbindungen genutzt wird, beträgt die Dicke vorzugsweise 1 bis 30 µm und am meisten bevorzugt 2 bis 20 µm. Die Gesamtbeschichtungsmenge der durch Formel (4) dargestellten Verbindung und der durch Formel (6) dargestellten Verbindung in der Flüssigkristallschicht (Beschichtungsmenge der Flüssigkristallausrichtungsbeschleuniger) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 500 mg/m2, besonders bevorzugt 0,5 bis 450 mg/m2, weiterhin bevorzugt 0,75 bis 400 mg/m2 und am meisten bevorzugt 1,0 bis 350 mg/m2.For the particular case in which the selective reflectivity of the film is used with the cholesteric orientation of the liquid crystal compounds fixed therein, the thickness is preferably 1 to 30 µm and most preferably 2 to 20 µm. The total coating amount of the compound represented by formula (4) and the compound represented by formula (6) in the liquid crystal layer (coating amount of the liquid crystal alignment accelerators) is preferably 0.1 to 500 mg/m 2 , particularly preferably 0.5 to 450 mg/m 2 , further preferably 0.75 to 400 mg/m 2 and most preferably 1.0 to 350 mg/m 2 .
Wenn die optisch anisotrope Schicht andererseits als optischer Kompensationsfilm (z.B. A-Platte mit einem Zustand einer darin fixierten homogenen Ausrichtung und C-Platte mit einem Zustand einer darin fixierten homeotropen Ausrichtung) verwendet wird, beträgt ihre Dicke vorzugsweise 0,1 bis 50 µm und besonders bevorzugt 0,5 bis 30 µm.On the other hand, when the optically anisotropic layer is used as an optical compensation film (e.g. A plate with a state of homogeneous alignment fixed therein and C plate with a state of homeotropic alignment fixed therein), its thickness is preferably 0.1 to 50 μm and particularly preferably 0.5 to 30 µm.
Der Ausrichtungsfilm kann durch eine Technik wie Reiben der organischen Verbindung (vorzugsweise Polymer), schräges Aufdampfen einer anorganischen Verbindung, Bildung einer Schicht mit Mikrorillen oder Akkumulation einer organischen Verbindung durch das Langmuir-Blodgett-Verfahren (LB-Film) (z.B. ω-Tricosansäure, Dioctadecylmethylammoniumchlorid, Methylstearat) bereitgestellt werden. Ebenfalls bekannt ist ein Ausrichtungsfilm, der die Ausrichtungsfunktion zeigt, nachdem er einem elektrischen Feld, einem Magnetfeld oder einer Lichtbestrahlung ausgesetzt worden ist. Der Ausrichtungsfilm, der durch das Reiben eines Polymers gebildet wird, ist besonders bevorzugt. Das Reibeverfahren wird durch unidirektionales Reiben der Oberfläche einer Polymerschicht mehrere Male mit einem Papier oder Tuch durchgeführt. Die Spezies des für den Ausrichtungsfilm verwendeten Polymers wird in Abhängigkeit von der Ausrichtung der flüssigkristallinen Moleküle (insbesondere des durchschnittlichen Tilt-Winkels) bestimmt. Ein Polymer, allgemeines Polymer zur Bildung des Ausrichtungsfilms, das die Oberflächenenergie des Ausrichtungsfilms wahrscheinlich nicht reduziert, wird zum Zwecke der horizontalen Ausrichtung der flüssigkristallinen Moleküle (mit einem durchschnittlichen Tilt-Winkel von 0 bis 50°) verwendet. Ein Polymer, das zur Verringerung der Oberflächenenergie des Ausrichtungsfilms geeignet ist, wird zum Zwecke der vertikalen Ausrichtung der flüssigkristallinen Moleküle (mit einem durchschnittlichen Tilt-Winkel von 50 bis 90°) verwendet. Um die Oberflächenenergie des Ausrichtungsfilms zu reduzieren, ist es bevorzugt, eine C10-100-Kohlenwassserstoffgruppe in eine Seitenkette des Polymers einzuführen.The alignment film can be formed by a technique such as rubbing the organic compound (preferably polymer), oblique evaporation of an inorganic compound, forming a layer with microgrooves, or accumulation of an organic compound by the Langmuir-Blodgett method (LB film) (e.g. ω-tricosanoic acid, Dioctadecylmethyl ammonium chloride, methyl stearate). Also known is an alignment film which exhibits the alignment function after being exposed to an electric field, a magnetic field or light irradiation. The alignment film formed by rubbing a polymer is particularly preferred. The rubbing process is performed by unidirectionally rubbing the surface of a polymer layer several times with a paper or cloth. The species of polymer used for the alignment film is determined depending on the alignment of the liquid crystal nen molecules (especially the average tilt angle). A polymer, general polymer for forming the alignment film, which is unlikely to reduce the surface energy of the alignment film, is used for the purpose of horizontal alignment of the liquid crystalline molecules (with an average tilt angle of 0 to 50°). A polymer suitable for reducing the surface energy of the alignment film is used for the purpose of vertically aligning the liquid crystalline molecules (with an average tilt angle of 50 to 90°). In order to reduce the surface energy of the alignment film, it is preferred to introduce a C 10-100 hydrocarbon group into a side chain of the polymer.
Die Spezies des Polymers werden insbesondere in Literaturstellen betreffend optische Kompensationsfilme unter Verwendung der flüssigkristallinen Moleküle beschrieben, die an verschiedene Anzeigemodustypen angepasst werden.The species of the polymer are particularly described in literatures concerning optical compensation films using the liquid crystalline molecules adapted to different types of display modes.
Die Dicke des Ausrichtungsfilms beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 µm und besonders bevorzugt 0,05 bis 1 µm. Es ist ebenso möglich, unter Verwendung des Ausrichtungsfilms die flüssigkristallinen Moleküle für die optisch anisotrope Schicht auszurichten und die Flüssigkristallschicht dann auf einen transparenten Träger zu übertragen. Die im ausgerichteten Zustand fixierten flüssigkristallinen Moleküle können einen solchen ausgerichteten Zustand ohne Ausrichtungsfilm beibehalten. Wenn der durchschnittliche Tilt-Winkel kleiner als 5° ist, ist das Reiben nicht mehr erforderlich und auch der Ausrichtungsfilm ist nicht mehr erforderlich. Zum Zwecke der Verbesserung der Haftung zwischen den flüssigkristallinen Molekülen und dem transparenten Träger ist es allerdings auch empfehlenswert, einen Ausrichtungsfilm (beschrieben in
Der erfindungsgemäße Film oder ein optisch anisotropes Element mit dem erfindungsgemäßen Film kann den transparenten Träger aufweisen. Als transparenter Träger kann eine Glasplatte oder eine Polymerfolie verwendet werden, wobei die Polymerfolie bevorzugt verwendet wird. Bei Angabe, dass „der Träger transparent ist“, bedeutet dies, dass die Lichtdurchlässigkeit 80% oder höher ist. Der im Allgemeinen verwendete transparente Träger ist eine optisch isotrope Polymerfolie. Die optische Isotropie wird vorzugsweise durch eine Retardation (Re) in der Ebene von kleiner als 10 nm und vorzugsweise kleiner als 5 nm dargestellt. Was den optisch isotropen transparenten Träger betrifft, so beträgt auch die Retardation in Dickenrichtung (Rth) vorzugsweise weniger als 10 nm und besonders bevorzugt weniger als 5 nm.The film according to the invention or an optically anisotropic element with the film according to the invention can have the transparent support. A glass plate or a polymer film can be used as the transparent support, with the polymer film being preferably used. When it is stated that “the support is transparent”, it means that the light transmission is 80% or higher. The generally used transparent support is an optically isotropic polymer film. The optical isotropy is preferably represented by an in-plane retardation (Re) of less than 10 nm and preferably less than 5 nm. As far as the optically isotropic transparent support is concerned, the retardation in the thickness direction (Rth) is also preferably less than 10 nm and particularly preferably less than 5 nm.
(Selektive Reflexionseigenschaft)(Selective reflection property)
Der erfindungsgemäße Film mit der darin fixierten cholesterischen Flüssigkristallphase aus der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung zeigt vorzugsweise eine selektive Reflexionseigenschaft, besonders bevorzugt eine selektive Reflexionseigenschaft im Infrarotwellenlängenbereich. Die lichtreflektierende Schicht mit der darin fixierten cholesterischen Flüssigkristallphase wird ausführlich unter Bezugnahme auf in
(Laminat)(laminate)
Der erfindungsgemäße Film kann vorzugsweise auch als Laminat aus einer Vielzahl von Schichten konfiguriert sein, die jeweils die darin fixierte cholesterische Flüssigkristallphase aus der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung aufweisen. Die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung ist auch zur Laminierung geeignet und kann daher auf einfache Weise ein solches Laminat bilden.The film according to the invention can preferably also be configured as a laminate made up of a plurality of layers, each of which has the cholesteric liquid crystal phase from the liquid crystal composition according to the invention fixed therein. The liquid crystal composition according to the invention is also suitable for lamination and can therefore easily form such a laminate.
(Optischer Kompensationsfilm)(Optical compensation film)
Der erfindungsgemäße Film ist auch als optischer Kompensationsfilm verwendbar.The film according to the invention can also be used as an optical compensation film.
Wenn der erfindungsgemäße Film als optischer Kompensationsfilm verwendet wird, werden die optischen Eigenschaften der optisch anisotropen Schicht in dem optischen Kompensationsfilm auf Basis der optischen Eigenschaften der Flüssigkristallzelle und insbesondere auf Basis der Änderung des Anzeigemodus bestimmt. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung ist es nun möglich, die optisch anisotrope Schicht mit verschiedenen optischen Eigenschaften herzustellen, die an verschiedene Anzeigemodi der Flüssigkristallzelle anpassbar sind.When the film of the present invention is used as an optical compensation film, the optical properties of the optically anisotropic layer in the optical compensation film are determined based on the optical properties of the liquid crystal cell and in particular based on the change of the display mode. Using the liquid crystal composition according to the invention, it is now possible to produce the optically anisotropic layer with different optical properties that can be adapted to different display modes of the liquid crystal cell.
Was zum Beispiel die optisch anisotrope Schicht für eine Flüssigkristallzelle im TN-Modus betrifft, so kann auf die Beschreibungen in
In der vorliegenden Erfindung wird der erfindungsgemäße Film insbesondere vorzugsweise als optisch anisotrope Schicht einer Flüssigkristallzelle im IPS-Modus verwendet.In the present invention, the film according to the invention is particularly preferably used as an optically anisotropic layer of a liquid crystal cell in IPS mode.
Ein Film mit einer optisch isotropen Schicht, in der die erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen im Zustand einer homogenen Ausrichtung vorliegen, ist z.B. als eine A-Platte verwendbar. Die A-Platte bezeichnet nun eine einachsige doppelbrechende Schicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Brechungsindex in Richtung der langsamen Achse größer ist als der Brechungsindex in Dickenrichtung. Wenn der erfindungsgemäße Film eine A-Platte ist, reicht lediglich eine einzige optisch anisotrope Schicht zur Kompensation aus, sofern die Schicht eine Retardation (Re) in der Ebene von 200 nm bis 350 nm bei 550 nm aufweist. A film having an optically isotropic layer in which the liquid crystal compounds according to the invention are present in a state of homogeneous alignment can be used, for example, as an A-plate. The A plate now refers to a uniaxial birefringent layer, which is characterized in that the refractive index in the slow axis direction is greater than the refractive index in the thickness direction. If the film according to the invention is an A-plate, only a single optically anisotropic layer is sufficient for compensation, provided the layer has an in-plane retardation (Re) of 200 nm to 350 nm at 550 nm.
Ein Film mit einer optisch anisotropen Schicht, in dem die erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen im Zustand einer homeotropen Ausrichtung vorliegen, ist als positive C-Platte, möglicherweise in Kombination mit einem biaxialen Film oder dergleichen, verwendbar. Die positive C-Platte bezeichnet nun eine einachsige doppelbrechende Schicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Brechungsindex in Dickenrichtung größer als der Brechungsindex in der Ebene ist. Der als positive C-Platte verwendete erfindungsgemäße Film weist vorzugsweise eine Retardation (Re) in der Ebene bei 550 nm von -10 nm bis 10 nm und eine Retardation (Rth) in Dickenrichtung bei 550 nm von -250 bis -50 nm auf, obgleich dies von den optischen Eigenschaften des zu kombinierenden biaxialen Films abhängt.A film having an optically anisotropic layer in which the liquid crystal compounds of the present invention are in the state of homeotropic alignment is usable as a positive C plate, possibly in combination with a biaxial film or the like. The positive C plate now refers to a uniaxial birefringent layer, which is characterized in that the refractive index in the thickness direction is greater than the refractive index in the plane. The film according to the invention used as a positive C plate preferably has an in-plane retardation (Re) at 550 nm from -10 nm to 10 nm and a thickness-direction retardation (Rth) at 550 nm from -250 to -50 nm, although this depends on the optical properties of the biaxial film to be combined.
[Polarisationsplatte][polarization plate]
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Polarisationsplatte mit mindestens dem Film mit der optisch anisotropen Schicht (optischer Kompensationsfilm) und einem Polarisationsfilm. In der Polarisationsplatte mit einem Polarisationsfilm und einem Schutzfilm, der auf mindestens einer seiner Seiten angebracht ist, ist die optisch anisotrope Schicht als ein solcher Schutzfilm verwendbar.The present invention also relates to a polarizing plate having at least the film with the optically anisotropic layer (optical compensation film) and a polarizing film. In the polarizing plate having a polarizing film and a protective film attached to at least one side thereof, the optically anisotropic layer is usable as such a protective film.
In einer Polarisationsplatte, die so konfiguriert ist, dass sie Schutzfilme auf beiden Seiten des Polarisationsfilms aufweist, ist die optisch anisotrope Schicht alternativ auch als einer dieser Schutzfilme verwendbar.Alternatively, in a polarizing plate configured to have protective films on both sides of the polarizing film, the optically anisotropic layer is also usable as one of these protective films.
Der Polarisationsfilm schließt einen iodhaltige Polarisationsfilm, einen farbstoffhaltigen Polarisationsfilm unter Verwendung eines dichroitischen Farbstoffs und einen Polyen-basierte Polarisationsfilm ein. Der iodhaltige Polarisationsfilm und der farbstoffhaltige Polarisationsfilm können im Allgemeinen unter Verwendung eines Vinylalkoholbasierten Films hergestellt werden.The polarizing film includes an iodine-containing polarizing film, a dye-containing polarizing film using a dichroic dye, and a polyene-based polarizing film. The iodine-containing polarizing film and the dye-containing polarizing film can generally be manufactured using a vinyl alcohol-based film.
Je dünner der Polarisationsfilm ist, desto dünner ist die Polarisationsplatte und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung, in der sie eingebaut ist, obgleich die Dicke des Polarisationsfilms nicht besonders beschränkt ist. In dieser Hinsicht beträgt die Dicke des Polarisationsfilms vorzugsweise 10 µm oder weniger. Da die optische Weglänge in des Polarisationsfilms notwendigerweise länger als die Wellenlänge des Lichts ist, so dass die minimale Dicke des Polarisationsfilms vorzugsweise 0,7 µm oder größer, im Wesentlichen 1 µm oder größer und im Allgemeinen 3 µm oder größer ist.The thinner the polarizing film, the thinner the polarizing plate and the liquid crystal display device in which it is incorporated, although the thickness of the polarizing film is not particularly limited. In this regard, the thickness of the polarizing film is preferably 10 µm or less. Since the optical path length in the polarizing film is necessarily longer than the wavelength of light, the minimum thickness of the polarizing film is preferably 0.7 µm or larger, substantially 1 µm or larger, and generally 3 µm or larger.
[Flüssigkristallanzeigevorrichtung][Liquid Crystal Display Device]
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer solchen Polarisationsplatte. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann ohne besondere Beschränkung jeglichen Ausrichtungsmodus, wie den TN-Modus, IPS-Modus, FLC-Modus, OCB-Modus, HAN-Modus oder den VA-Modus, aufweisen. Was die Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung des VA-Modus betrifft, so kann auf die Beschreibung in den Absätzen [0109] bis [0129] von
Für die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeigevorrichtung sind z.B. die oben beschriebene A-Platte und C-Platte verwendbar.For the liquid crystal display device according to the invention, for example, the A plate and C plate described above can be used.
Die optisch anisotrope Schicht kann in Form der Polarisationsplatte, die durch Verbinden mit dem Polarisationsfilm erhalten wird, in die Flüssigkristallanzeigevorrichtung eingebaut werden. Alternativ kann die optisch anisotrope Schicht als Betrachtungswinkelkompensationsfilm, der durch die optisch anisotrope Schicht wählbar oder durch ein Laminat kombiniert mit einer anderen Phasendifferenzschicht konfiguriert ist, eingebaut werden. Die zu kombinierende andere Phasendifferenzschicht ist in Abhängigkeit vom Ausrichtungsmodus der Flüssigkristallzelle, die einer Kompensation des Betrachtungswinkels bedarf, auswählbar.The optically anisotropic layer can be incorporated into the liquid crystal display device in the form of the polarizing plate obtained by bonding to the polarizing film. Alternatively, the optically anisotropic layer may be incorporated as a viewing angle compensation film selected by the optically anisotropic layer or configured by a laminate combined with another phase difference layer. The other phase difference layer to be combined is selectable depending on the alignment mode of the liquid crystal cell, which requires compensation of the viewing angle.
Die optisch anisotrope Schicht kann zwischen der Flüssigkristallzelle und dem Polarisationsfilm auf der Seite des Betrachters oder zwischen der Flüssigkristallzelle und dem Polarisationsfilm auf der Hintergrundbeleuchtungsseite angebracht werden.The optically anisotropic layer may be disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film on the viewer side or between the liquid crystal cell and the polarizing film on the backlight side.
In dieser Beschreibung sind Re(Λ) und Rth(Λ) die Retardation (nm) in der Ebene bzw. die Retardation (nm) entlang der Dickenrichtung bei einer Wellenlänge Λ. Re(Λ) wird durch Applizieren von Licht mit einer Wellenlänge von Λ nm auf einen Film in der Normalenrichtung des Films unter Verwendung von KOBRA 21ADH oder WR (von Oji Scientific Instruments) gemessen. Die Auswahl der Messwellenlänge wird anhand eines manuellen Austauschs des Wellenlängen-selektiven Filters oder anhand des Austauschs des Messwerts durch das Programm durchgeführt.In this description, Re(Λ) and Rth(Λ) are the retardation (nm) in the plane and the retardation (nm) along the thickness direction at a wavelength Λ, respectively. Re(Λ) is measured by applying light with a wavelength of Λ nm to a film in the normal direction of the film using KOBRA 21ADH or WR (from Oji Scientific Instruments). The selection of the measurement wavelength is carried out by manually replacing the wavelength-selective filter or by replacing the measured value through the program.
Wenn ein zu analysierender Film durch ein monoaxiales oder biaxiales Indexellipsoid ausgedrückt wird, wird Rth(A) des Films wie folgt berechnet.When a film to be analyzed is expressed by a monoaxial or biaxial index ellipsoid, Rth(A) of the film is calculated as follows.
Rth(Λ) wird mittels KOBRA 21ADH oder WR auf Basis von sechs Re(Λ)-Werten, die für eintretendes Licht mit einer Wellenlänge Λ nm in sechs Richtungen gemessen werden, die durch eine Rotation in 100 Schritten von 0° bis 50° bezüglich der Normalenrichtung des Probefilms unter Verwendung einer langsamen Achse in der Ebene, die durch KOBRA 21ADH bestimmt wird, als Neigungsachse (Rotationsachse, definiert in einer beliebigen Richtung in der Ebene, wenn der Film keine langsame Achse in der Ebene aufweist) bestimmt werden, einen Wert eines hypothetischen mittleren Brechungsindex und einen Wert, der als Dickenwert des Films eingegeben wird, berechnet.Rth(Λ) is measured using KOBRA 21ADH or WR based on six Re(Λ) values measured for incident light with a wavelength Λ nm in six directions, which are rotated in 100 steps from 0° to 50° relative the normal direction of the sample film using an in-plane slow axis determined by KOBRA 21ADH as a tilt axis (axis of rotation defined in any in-plane direction if the film does not have an in-plane slow axis), a value a hypothetical mean refractive index and a value entered as the thickness value of the film.
Wenn oben der zu analysierende Film eine Richtung aufweist, in der der Retardationswert null bei einem bestimmten Neigungswinkel um die langsame Achse in der Ebene herum ausgehend von der Normalenrichtung als Rotationsachse ist, dann ändert sich der Retardationswert bei einem Neigungswinkel, der größer als der Neigungswinkel bei einer Retardation von null ist, auf einen negativen Wert, und dann wird Rth(A) des Films durch KOBRA 21ADH oder WR berechnet.Above, if the film to be analyzed has a direction in which the retardation value is zero at a certain inclination angle around the slow axis in the plane starting from the normal direction as the axis of rotation, then the retardation value changes at an inclination angle greater than the inclination angle at a retardation of zero to a negative value, and then Rth(A) of the film is calculated by KOBRA 21ADH or WR.
Um die langsame Achse herum als Neigungswinkel (Rotationswinkel) des Films (wenn der Film keine langsame Achse aufweist, dann kann seine Rotationsachse in einer beliebigen Richtung in der Ebene des Films sein) werden die Retardationswerte in jeglichen gewünschten zwei geneigten Richtungen gemessen, und basierend auf den Daten, den geschätzten Wert des mittleren Brechungsindex und dem eingegebenen Filmdickenwert, kann Rth gemäß den Formeln (1) und (2) gemessen werden:
[Mathematische Formel]
[Mathematical formula]
Re (θ) stellt einen Retardationswert in der Richtung dar, die durch einen Winkel θ von der Normalenrichtung ausgehend geneigt ist; nx stellt einen Brechungsindex in der Ebene in Richtung der langsamen Achse dar; ny stellt einen Brechungsindex in der Ebene senkrecht zu nx dar und nz stellt einen Brechungsindex in der Richtung senkrecht zu nx und ny dar. Und „d“ ist eine Dicke des Films.Re (θ) represents a retardation value in the direction inclined by an angle θ from the normal direction; nx represents a refractive index in the plane in the direction of the slow axis; ny represents a refractive index in the plane perpendicular to nx and nz represents a refractive index in the direction perpendicular to nx and ny. And “d” is a thickness of the film.
Wenn der zu analysierende Film nicht durch ein monoaxiales oder biaxiales Indexellipsoid ausgedrückt wird, oder das heißt, wenn der Film keine optische Achse aufweist, dann kann Rth(A) des Films wie folgt berechnet werden:
- Re(A)des Films wird um die langsame Achse herum (definiert durch KOBRA 21ADH oder WR) als Neigungswinkel in der Ebene (Rotationsachse) relativ zu der Normalenrichtung des Films von -50° bis zu +50° bei Intervallen von 10° an insgesamt 11 Punkten mit einem Licht mit einer Wellenlänge von Λ nm, das in der geneigten Richtung appliziert wird, gemessen; und auf Basis der so gemessenen Retardationswerte, des geschätzten Werts des mittleren Brechungsindex und des eingegebenen Filmdickenwerts kann Rth(A)des Films durch KOBRA 21ADH oder WR berechnet werden.
- Re(A) of the film is measured around the slow axis (defined by KOBRA 21ADH or WR) as the in-plane tilt angle (axis of rotation) relative to the normal direction of the film from -50° up to +50° at intervals of 10° overall 11 points measured with a light with a wavelength of Λ nm applied in the inclined direction; and based on the retardation values thus measured, the estimated value of the average refractive index and the input film thickness value, Rth(A) of the film can be calculated by KOBRA 21ADH or WR.
In der oben beschriebenen Messung ist der hypothetische Wert des mittleren Brechungsindex aus Werten erhältlich, die in Verzeichnissen für verschiedenartige optische Filme in Polymer Handbook (John Wiley & Sons, Inc.) gelistet sind. Solche, die einen unbekannten mittleren Brechungsindex aufweisen, können unter Verwendung eines Abbe-Refraktometers gemessen werden. Die mittleren Brechungsindizes von einigen hauptsächlichen optischen Filmen sind im Folgenden aufgeführt:
- Celluloseacylat (1,48), Cycloolefinpolymer (1,52), Polycarbonat (1,59), Polymethylmethacrylat (1,49) und Polystyrol (1,59). KOBRA 21ADH oder WR berechnet nach Eingabe der hypothetischen Werte dieser mittleren Brechungsindizes und der Filmdicke nx, ny und nz. Auf Basis der so berechneten nx, ny und nz wird ferner Nz=(nx-nz)/(nx-ny) berechnet.
- Cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49) and polystyrene (1.59). KOBRA 21ADH or WR calculates after entering the hypothetical values of these mean refractive indices and the film thickness nx, ny and nz. Based on the nx, ny and nz calculated in this way, Nz=(nx-nz)/(nx-ny) is also calculated.
In dieser Beschreibung ist die Wellenlänge, bei der der Brechungsindex gemessen wird, 550 nm, soweit nicht anderweitig angegeben wird.In this specification, the wavelength at which the refractive index is measured is 550 nm unless otherwise stated.
[BEISPIEL][EXAMPLE]
Die folgenden Absätze werden die erfindungsgemäßen Merkmale unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele spezifischer beschreiben. Jegliche Materialien, Verwendungsmengen, Verhältnisse, Details der Verarbeitung, Abläufe der Verarbeitung usw., die in den Beispielen dargestellt werden, können in geeigneter Weise modifiziert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Selbstverständlich soll der Umfang der Erfindung nicht in einer beschränkenden Art und Weise bezogen auf die unten dargestellten spezifischen Beispiele interpretiert werden.The following paragraphs will describe the features of the invention in more detail with reference to examples and comparative examples. Any materials, usage amounts, ratios, details of processing, procedures of processing, etc. shown in the examples may be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. Of course, the scope of the invention should not be interpreted in a limiting manner based on the specific examples presented below.
<Synthese der durch Formel (4) dargestellten polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung> [Synthesebeispiel 1]<Synthesis of the polymerizable liquid crystal compound represented by formula (4)> [Synthesis Example 1]
Gemäß dem folgenden Schema wurde Verbindung (1) synthetisiert. Verbindung (1-I) wurde gemäß [0085] bis [0087], Seite 18 der
BHT (37 mg) wurde zu einer Tetrahydrofuran (THF)-Lösung (20 mL), die Methansulfonylchlorid (10,22 g) enthielt, hinzugefügt und die Innentemperatur auf -5°C abgekühlt. Zu der Mischung wurde eine THF-Lösung (50 mL), die 1-I (31,5 mmol, 8,33 g) und Diisopropylethylamin (17,6 mL) enthielt, tropfenweise dazugegeben, so dass die Innentemperatur nicht auf 0°C oder darüber angehoben wurde. Die Mischung wurde bei -5°C für 30 Minuten gerührt und Diisopropylamin (16,7 mL) und eine THF-Lösung (20 mL), die 1-II und 4-Dimethylaminopyridin (DMAP) (einen Spatel) enthielt, wurden dazugegeben. Die Mischung wurde dann bei Raumtemperatur für 4 Stunden gerührt. Zu der Mischung wurde Methanol (5 mL) hinzugegeben, um die Reaktion zu beenden, und ferner wurden Wasser und Ethylacetat hinzugegeben. Eine organische Schicht als Ergebnis einer Extraktion mit Ethylacetat wurde unter Verwendung eines Rotationsverdampfers zur Entfernung des Lösungsmittels verdampft, und der Rest wurde durch Silicagel-Säulenchromatographie unter Erhalt von 1-III gereinigt.BHT (37 mg) was added to a tetrahydrofuran (THF) solution (20 mL) containing methanesulfonyl chloride (10.22 g) and the internal temperature was cooled to -5 °C. To the mixture, a THF solution (50 mL) containing 1-I (31.5 mmol, 8.33 g) and diisopropylethylamine (17.6 mL) was added dropwise so that the internal temperature did not fall to 0 °C or raised above. The mixture was stirred at -5°C for 30 minutes and diisopropylamine (16.7 mL) and a THF solution (20 mL) containing 1-II and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) (a spatula) were added. The mixture was then stirred at room temperature for 4 hours. To the mixture, methanol (5 mL) was added to stop the reaction, and water and ethyl acetate were further added. An organic layer as a result of extraction with ethyl acetate was evaporated using a rotary evaporator to remove the solvent, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 1-III.
BHT (3 mg) wurde zu einer THF-Lösung (10 mL), die Methansulfonylchlorid (355 mg) enthielt, hinzugegeben, die Innentemperatur wurde auf -5°C abgekühlt. Zu der Mischung wurden tropfenweise die Carbonsäure 1-IV (404 mg) und Diisopropylethylamin (472 pL) hinzugefügt, so dass die Innentemperatur nicht auf 0°C oder darüber anstieg. Die Mischung wurde bei 5°C für 30 Minuten gerührt, und Diisopropylethylamin (472 pL) und eine THF-Lösung (2 mL), die das Phenol 1-III (1,0 g) und DMAP (einen Spatel) enthielt, wurden hinzugegeben. Die Mischung wurde dann bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt. Methanol (5 mL) wurde dann zu der Mischung hinzugegeben, um die Reaktion zu beenden, gefolgt von einer weiteren Zugabe von Wasser und Ethylacetat. Eine organische Schicht als Ergebnis einer Extraktion mit Ethylacetat wurde unter Verwendung eines Rotationsverdampfers zur Entfernung des Lösungsmittels verdampft, um ein Rohprodukt der Verbindung (1) zu erhalten. Die Reinigung mittels Silicagel-Säulenchromatographie ergab die Verbindung (1) in einer Ausbeute von 58%. 1H-NMR (Lösungsmittel: CDCl3) δ (ppm): 1,9-2,0(m,4H), 2,2(s,3H), 2,5(s,3H), 4,1-4,3(m,4H), 5,8(d,1H), 6,1(dd,1H), 6,4(d,1H), 6,9-7,0(m,2H), 7,1-7,2(m,3H), 7,3-7,4(m,2H), 8,1-8,2(m,4H)BHT (3 mg) was added to a THF solution (10 mL) containing methanesulfonyl chloride (355 mg), the internal temperature was cooled to -5 °C. Carboxylic acid 1-IV (404 mg) and diisopropylethylamine (472 pL) were added dropwise to the mixture so that the internal temperature did not rise to 0 °C or above. The mixture was stirred at 5°C for 30 minutes and diisopropylethylamine (472 pL) and a THF solution (2 mL) containing the phenol 1-III (1.0 g) and DMAP (a spatula) were added . The mixture was then stirred at room temperature for 2 hours. Methanol (5 mL) was then added to the mixture to stop the reaction, followed by further addition of water and ethyl acetate. An organic layer as a result of extraction with ethyl acetate was evaporated using a rotary evaporator to remove the solvent to obtain a crude product of compound (1). Purification by silica gel column chromatography gave compound (1) in a yield of 58%. 1 H-NMR (solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.9-2.0(m,4H), 2.2(s,3H), 2.5(s,3H), 4.1- 4.3(m,4H), 5.8(d,1H), 6.1(dd,1H), 6.4(d,1H), 6.9-7.0(m,2H), 7 ,1-7.2(m,3H), 7.3-7.4(m,2H), 8.1-8.2(m,4H)
Die Phasenübergangstemperaturen der Verbindung (1) wurden durch die Beobachtung der Beschaffenheit unter einem Polarisationsmikroskop bestimmt. Der Übergang von der Kristallphase zu einer nematischen Flüssigkristallphase wurde bei 83°C beobachtet, und der Übergang zur isotropen Phase wurde oberhalb von 135° beobachtet.The phase transition temperatures of the compound (1) were determined by observing the nature under a polarizing microscope. The transition from the crystal phase to a nematic liquid crystal phase was observed at 83°C, and the transition to the isotropic phase was observed above 135°.
[Synthesebeispiel 2][Synthesis example 2]
Verbindung (2) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Ethylbenzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (2) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
[Synthesebeispiel 3][Synthesis example 3]
Verbindung (3) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-n-Propylbenzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (3) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
[Synthesebeispiel 4][Synthesis example 4]
Verbindung (4) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-n-Butylbenzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (4) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
[Synthesebeispiel 5][Synthesis example 5]
Verbindung (5) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Methoxybenzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (5) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
Verbindung (6) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Ethoxybenzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (6) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
[Synthesebeispiel 7][Synthesis example 7]
Verbindung (7) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Phenylbenzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (7) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
[Synthesebeispiel 8][Synthesis example 8]
Verbindung (8) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Methoxyzimtsäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (8) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
[Synthesebeispiel 9][Synthesis example 9]
Verbindung (9) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass Zimtsäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch zeigte die Verbindung (9) dieselbe nematische Flüssigkristallinität wie Verbindung (1).
[Synthesebeispiel 10][Synthesis example 10]
Verbindung (2A) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass Verbindung (1-I) durch Verbindung (1-II) ersetzt wurde anstelle von Carbonsäure 1-IV. Die Verbindung (1-II) wurde unter Bezugnahme auf die Absätze [0085] bis [0087] auf Seite 18 der
[Synthesebeispiel 11][Synthesis example 11]
Verbindung (7F) (fällt nicht unter Formel (4)) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass Verbindung (1-I) durch Verbindung (1-II) ersetzt wurde anstelle von Carbonsäure 1-IV. Die Verbindung (1-III) wurde unter Bezugnahme auf das in Absatz [0185] auf Seite 44 von
Verbindung (1L) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 synthetisiert, mit der Ausnahme, dass 4-(Acryloylamino)benzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch für Verbindung (1L) wurde gleichermaßen wie für Verbindung (1) festgestellt, dass sie nematische Flüssigkristallinität aufweist.
Verbindung (2L) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 synthetisiert, mit der Ausnahme, dass 4-(Methacryloylamino)benzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch für Verbindung (2L) wurde gleichermaßen wie für Verbindung (1) festgestellt, dass sie nematische Flüssigkristallinität aufweist.
Verbindung (3L) (fällt nicht unter Formel (4)) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 synthetisiert, mit der Ausnahme, dass 4-(Allyloxycarbamoyl)benzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch für Verbindung (3L) wurde gleichermaßen wie für Verbindung (1) festgestellt, dass sie nematische Flüssigkristallinität aufweist.
Verbindung (4L) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 synthetisiert, mit der Ausnahme, dass 4-Allyloxybenzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch für Verbindung (4L) wurde gleichermaßen wie für Verbindung (1) festgestellt, dass sie nematische Flüssigkristallinität aufweist.
Verbindung (7L) (fällt nicht unter Formel (4)) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 synthetisiert, mit der Ausnahme, dass 4-[N-(2-Methacryloyloxyethyl)carbamoyloxy]benzoesäure anstelle der Carbonsäure 1-IV verwendet wurde. Auch für Verbindung (7L) wurde gleichermaßen wie für Verbindung (1) festgestellt, dass sie nematische Flüssigkristallinität aufweist.
Verbindung (8L) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Carbonsäure (V-29), die unter Bezugnahme auf Absatz [0082] von
Verbindung (1N) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Carbonsäure (V-32), die unter Bezugnahme auf Absatz [0082] von
Verbindung (2N) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Carbonsäure (V-31), die unter Bezugnahme auf Absatz [0082] von
<Synthese der durch Formel (5) dargestellten erfindungsgemäß verwendeten Flüssigkristallverbindung><Synthesis of the liquid crystal compound represented by formula (5) used in the present invention>
[Synthesebeispiel 12][Synthesis example 12]
Verbindung (11) wurde gemäß dem folgenden Schema synthetisiert.
BHT (37 mg) wurde zu einer Ethylacetat-Lösung (14,2 mL), die Methansulfonylchlorid (3,95 g, 34,5 mmol) enthielt, hinzugegeben und die Innentemperatur wurde auf -5°C abgesenkt. Zu dem Inhalt wurde eine THF-Lösung (9 mL), die p-Toloylsäure (32,9 mm, 4,48 g) und Triethylamin (4,9 mL) enthielt, tropfenweise zugegeben, so dass die Innentemperatur nicht auf 0°C oder darüber angehoben wurde. Der Inhalt wurde bei -5°C für 30 Minuten gerührt, dann wurde eine Ethylacetat-Lösung (10 mL) hinzugegeben, die 1-II (2,0 g) und DMAP (einen vollen Spatel) enthielt, und Triethylamin (4,9 mL) wurde tropfenweise über 15 Minuten hinzugegeben. Der Inhalt wurde bei Raumtemperatur für 4 Stunden gerührt. Die Reaktion wurde durch Zugabe von Methanol und Wasser beendet, und der Niederschlag wurde mittels Filtration unter Erhalt eines Rohprodukts der Verbindung (11) gesammelt. Das Rohprodukt wurde durch Silicagel-Säulenchromatographie unter Erhalt der Verbindung (11) in einer Ausbeute von 76% gereinigt. 1H-NMR (Lösungsmittel: CDCl3) δ (ppm): 2,2(s,3H), 2,5(s,6H), 7,0-7.2(m,3H), 7,3-7.4(m,4H), 8,1-8,2(m,4H)BHT (37 mg) was added to an ethyl acetate solution (14.2 mL) containing methanesulfonyl chloride (3.95 g, 34.5 mmol) and the internal temperature was reduced to -5 °C. To the contents, a THF solution (9 mL) containing p-toloylic acid (32.9 mm, 4.48 g) and triethylamine (4.9 mL) was added dropwise so that the internal temperature did not drop to 0 °C or raised above. The contents were stirred at -5°C for 30 minutes, then an ethyl acetate solution (10 mL) containing 1-II (2.0 g) and DMAP (a full spatula) and triethylamine (4.9 mL) was added dropwise over 15 minutes. The contents were stirred at room temperature for 4 hours. The reaction was stopped by adding methanol and water, and the precipitate was collected by filtration to obtain a crude product of compound (11). The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (11) in a yield of 76%. 1 H-NMR (solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 2.2(s,3H), 2.5(s,6H), 7.0-7.2(m,3H), 7.3-7.4( m,4H), 8.1-8.2(m,4H)
[Synthesebeispiel 13][Synthesis example 13]
Verbindung (12) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Ethylbenzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
[Synthesebeispiel 14][Synthesis example 14]
Verbindung (13) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-n-Propylbenzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
[Synthesebeispiel 15][Synthesis example 15]
Verbindung (14) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-n-Butylbenzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
[Synthesebeispiel 16][Synthesis example 16]
Verbindung (15) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Methoxybenzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
[Synthesebeispiel 17][Synthesis example 17]
Verbindung (16) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Ethoxybenzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
[Synthesebeispiel 18][Synthesis example 18]
Verbindung (17) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Phenylbenzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
[Synthesebeispiel 19][Synthesis example 19]
Verbindung (18) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass p-Methoxyzimtsäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
[Synthesebeispiel 20][Synthesis example 20]
Verbindung (19) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass Zimtsäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
Verbindung (11L) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass 4-(Acryloylamino)benzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
Verbindung (12L) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass 4-(Methacryloylamino)benzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
Verbindung (13L) (fällt nicht unter Formel (5)) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass 4-(Allyloxycarbamoyl)benzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
Verbindung (14L) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass 4-Allyloxybenzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
Verbindung (17L) (fällt nicht unter Formel (5)) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass 4-[N-(2-Methacryloyloxyethyl)carbamoyloxy]benzoesäure anstelle von p-Toloylsäure verwendet wurde.
Verbindung (11M) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie in Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Carbonsäure (V-29), die unter Bezugnahme auf [0082] von
Verbindung (14M) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie im Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Carbonsäure (V-31), die unter Bezugnahme auf [0082] der
Verbindung (15M) wurde gemäß demselben Syntheseverfahren wie im Synthesebeispiel 12 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Carbonsäure (V-32), die unter Bezugnahme auf [0082] der
[Beispiel 1][Example 1]
Eine Mischung der Verbindung (1), (11) und (1-A) wurde gemäß dem folgenden Schema erhalten.
Verbindung (1-I) (106,1 g, 401,3 mmol) und p-Toloylsäure (6,07 g, 44,6 mmol) wurden mit Ethylacetat (100 mL), Tetrahydrofuran (100 mL) und Triethylamin (83,6 mL) gemischt. Die erhaltene Lösung wurde langsam tropfenweise zu einer Ethylacetat-Lösung, die Methansulfonylchlorid (50,8 g, 443,7 mmol) enthielt, unter Kühlung auf Eis hinzugegeben.Compound (1-I) (106.1 g, 401.3 mmol) and p-toloylic acid (6.07 g, 44.6 mmol) were treated with ethyl acetate (100 mL), tetrahydrofuran (100 mL) and triethylamine (83, 6 mL) mixed. The solution obtained became long sam added dropwise to an ethyl acetate solution containing methanesulfonyl chloride (50.8 g, 443.7 mmol) while cooling on ice.
Die Mischung wurde dann unter Kühlung auf Eis für 1 Stunde gerührt, eine Ethylacetat-Lösung der Verbindung (1-II) wurde tropfenweise unter Kühlung auf Eis hinzugegeben, und dann wurde Triethylamin (67,3 mL) langsam unter Kühlung auf Eis tropfenweise hinzugegeben.The mixture was then stirred while cooling on ice for 1 hour, an ethyl acetate solution of compound (1-II) was added dropwise while cooling on ice, and then triethylamine (67.3 mL) was slowly added dropwise while cooling on ice.
Die erhaltene Mischung wurde dann für 2 Stunden gerührt, während die Reaktionstemperatur bei 20°C gehalten wurde, und dann wurde Wasser (60 g) hinzugefügt, um eine Extraktion in eine organische Schicht zu ermöglichen, und die organische Schicht wurde mit 2%iger wässriger Salzsäure-Lösung und dann mit einer 10%igen wässrigen Natriumchlorid-Lösung gewaschen.The resulting mixture was then stirred for 2 hours while maintaining the reaction temperature at 20°C and then water (60 g) was added to allow extraction into an organic layer and the organic layer was diluted with 2% aqueous Hydrochloric acid solution and then washed with a 10% aqueous sodium chloride solution.
Die organische Schicht wurde unter Absaugen filtriert, Methanol/Wasser wurde dem Filtrat hinzugefügt, so dass sich Kristalle abschieden, und die abgeschiedenen Kristalle wurden mittels Filtration unter Erhalt einer Flüssigkristallzusammensetzung gesammelt, die eine Mischung aus den Verbindungen (1), (11) und (1-A) enthielt (Ausbeute = 107,7 g).The organic layer was filtered under suction, methanol/water was added to the filtrate so that crystals were deposited, and the deposited crystals were collected by filtration to obtain a liquid crystal composition containing a mixture of compounds (1), (11) and ( 1-A) contained (yield = 107.7 g).
Die Massengehalte der Verbindungen (1), (11) und (1-A) in der so erhaltenen Flüssigkristallzusammensetzung betrugen 8,3%, 0,7% bzw. 91%.The mass contents of the compounds (1), (11) and (1-A) in the liquid crystal composition thus obtained were 8.3%, 0.7% and 91%, respectively.
[Beispiel 2][Example 2]
<Herstellung der Flüssigkristallzusammensetzung><Preparation of liquid crystal composition>
Unter Verwendung der in Synthesebeispiel 1 synthetisierten Verbindung (1), der in Synthesebeispiel 12 synthetisierten Verbindung (11) und der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung (1-A) wurde eine Flüssigkristallzusammensetzung gemäß dem unten beschriebenen Verfahren hergestellt.Using the compound (1) synthesized in Synthesis Example 1, the compound (11) synthesized in Synthesis Example 12, and the polymerizable liquid crystal compound (1-A), a liquid crystal composition was prepared according to the method described below.
Eine Beschichtungsflüssigkeit (A) aus der Flüssigkristallzusammensetzung mit der folgenden Zusammensetzung wurde als Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Beispiel 2 hergestellt.
<Filmherstellung><Filmmaking>
Als Nächstes wurde unter Verwendung der so erhaltenen Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Beispiel 2 ein Film gemäß Beispiel 2 gemäß dem unten beschriebenen Verfahren hergestellt.Next, using the thus obtained liquid crystal composition according to Example 2, a film according to Example 2 was prepared according to the method described below.
Über ein gereinigtes Glassubstrat wurde ein Polyimidausrichtungsfilm SE-130 von Nissan Chemical Industries Ltd. aufgeschleudert, die Beschichtung wurde getrocknet und bei 250°C für eine Stunde gebrannt. Der erhaltene Ausrichtungsfilm wurde gerieben, wodurch ein Substrat mit einem Ausrichtungsfilm hergestellt wurde. Über die geriebene Oberfläche des Ausrichtungsfilms auf dem Substrat wurde die Beschichtungsflüssigkeit aus der Flüssigkristallzusammensetzung als Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Beispiel 2 bei Raumtemperatur aufgeschleudert. Die auf der geriebenen Oberfläche des Ausrichtungsfilms auf dem Substrat gebildete Beschichtung wurde bei Raumtemperatur für 30 Minuten stehen gelassen, wodurch der Film gemäß Beispiel 2 gebildet wurde.A polyimide alignment film SE-130 from Nissan Chemical Industries Ltd. was coated over a cleaned glass substrate. spin-coated, the coating was dried and baked at 250 ° C for one hour. The obtained alignment film was rubbed, thereby producing a substrate having an alignment film. Over the rubbed surface of the alignment film on the substrate, the liquid crystal composition coating liquid was spin-coated as the liquid crystal composition according to Example 2 at room temperature. The coating formed on the rubbed surface of the alignment film on the substrate was allowed to stand at room temperature for 30 minutes, thereby forming the film according to Example 2.
(Auswertung der Unterdrückung der Kristallisation)(Evaluation of suppression of crystallization)
Es wurde festgestellt, dass der so erhaltene Flüssigkristallfilm bei visueller Betrachtung in einem willkürlichen Bereich davon unter einem Polarisationsmikroskop einen Kristallabscheidungsanteil von 10% aufwies.It was found that the liquid crystal film thus obtained had a crystal deposition rate of 10% when visually observed in an arbitrary area thereof under a polarizing microscope.
[Beispiele 3 bis 14, Beispiele 42 bis 53 und Vergleichsbeispiele 1bis 6][Examples 3 to 14, Examples 42 to 53 and Comparative Examples 1 to 6]
Beschichtungsflüssigkeiten aus Flüssigkristallzusammensetzungen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die in Beispiel 1 hergestellten Verbindungen (1) und (1-A) durch die in der folgenden Tabelle 1 dargestellten Verbindungen ersetzt wurden, um jeweils Flüssigkristallzusammensetzungen der einzelnen Beispiele und Vergleichsbeispiele herzustellen.Liquid crystal composition coating liquids were prepared in the same manner as in Example 2 except that compounds (1) and (1-A) prepared in Example 1 were replaced with the compounds shown in Table 1 below to prepare liquid crystal compositions of each To produce examples and comparative examples.
Die Filme gemäß den einzelnen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Beispiel 2 durch die Flüssigkristallzusammensetzungen der einzelnen Beispiele und Vergleichsbeispiele ersetzt wurde.The films according to the individual examples and comparative examples were prepared in the same manner as in Example 2, except that the liquid crystal composition according to Example 2 was replaced with the liquid crystal compositions of the individual examples and comparative examples.
Der Kristallabscheidungsanteil für die so erhaltenen Filme der einzelnen Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 zusammengefasst. In der Tabelle ist die „polymerisierbare Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (4)“ eine durch die oben beschriebene Formel (4) dargestellte Verbindung und vorzugsweise eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit einer (Meth)acrylatgruppe. Die „Flüssigkristallverbindung der Formel (5)“ ist eine durch die oben beschriebene Formel (5) dargestellte Verbindung und vorzugsweise eine Flüssigkristallverbindung, die keine (Meth)acrylatgruppe aufweist. Die „polymerisierbare Flüssigkristallverbindung der Formel (6)“ ist eine durch die oben beschriebene Formel (6) dargestellte Verbindung vorzugsweise eine polymerisierbare Flüssigkristallverbindung mit zwei (Meth)acrylatgruppen. [Tabelle 1]
Der Kristallabscheidungsanteil in Tabelle 1 war die visuell festgestellte Fläche der Kristallabscheidung und wurde eingestuft. Wenn die Fläche der Kristallabscheidung 5% oder weniger des Films betrug, wurde der Film bei „A(S)“ eingestuft. Wenn die Fläche 5% übersteigt und weniger als 15% betrug, wurde der Film bei „A“ eingestuft. Wenn die Fläche 15% übersteigt und weniger als 30% betrug, wurde der Film bei „B“ eingestuft. Wenn die Fläche 30% übersteigt und weniger als 50% betrug, wurde der Film bei „C“ eingestuft. Wenn die Fläche 50% übersteigt, wurde der Film bei „D“ eingestuft.The crystal deposition rate in Table 1 was the visually observed area of crystal deposition and was ranked. When the area of crystal deposition was 5% or less of the film, the film was rated at “A(S)”. If the area exceeded 5% and was less than 15%, the film was rated “A”. If the area exceeded 15% and was less than 30%, the film was rated “B”. If the area exceeded 30% and was less than 50%, the film was rated “C”. If the area exceeds 50%, the film was rated “D”.
Die Strukturen der Verbindung (1-B) und der Verbindung (1-C) in Tabelle 1 werden unten dargestellt. Auch die Strukturen der Vergleichsverbindungen (1') und (2') in Tabelle 1 werden unten dargestellt. Zu bemerken ist, dass die Vergleichsverbindung (1') eine in
Anhand der Ergebnisse der Beispiele 2 bis 14, Beispiele 42 bis 53 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6, die in Tabelle 1 zusammengefasst sind, wurde veranschaulicht, dass die Mischung aus der durch Formel (4) dargestellten polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung, der durch Formel (5) dargestellten Flüssigkristallverbindung und der durch Formel (1-A) dargestellten polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung die Kristallabscheidung der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung (1-A) weitestgehend unterdrücken konnte.From the results of Examples 2 to 14, Examples 42 to 53 and Comparative Examples 1 to 6 summarized in Table 1, it was illustrated that the mixture of the polymerizable liquid crystal compound represented by Formula (4) was that represented by Formula (5). Liquid crystal ver bonding and the polymerizable liquid crystal compound represented by formula (1-A) could largely suppress the crystal deposition of the polymerizable liquid crystal compound (1-A).
Insbesondere wurde festgestellt, dass eine Kombination aus Verbindungen mit ähnlichen Grundgerüsten, wie Verbindung (1) und Verbindung (11), die Unterdrückungswirkungen auf die Kristallabscheidung verbessern.In particular, a combination of compounds with similar backbones, such as compound (1) and compound (11), was found to improve the suppression effects on crystal deposition.
Anhand der in Tabelle 1 zusammengefassten Ergebnisse der Beispiele 2 bis 14 wurde festgestellt, dass unter den durch die Formel (4) dargestellten polymerisierbaren Flüssigkristallverbindungen (1) bis (9) und (2A), die für diese Erfindung verwendet werden, und der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung (7F), die fällt nicht unter Formel (4)) fällt, insbesondere die Verbindungen (1), (2), (5), (6), (7), (2A) und (7F) hohe Unterdrückungswirkungen auf die Kristallabscheidung zeigten. Weiterhin wurde festgestellt, dass unter diesen die Verbindungen (5), (6), (7), (2A) und (7F) hohe Unterdrückungswirkungen auf die Kristallabscheidung zeigten. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass Verbindung (7) eine große Unterdrückungswirkung auf die Kristallabscheidung zeigte, weil die Kristallform der Flüssigkristallzusammensetzung bei der Abscheidung eine Kristallform war, die nicht leicht abzuscheiden ist.From the results of Examples 2 to 14 summarized in Table 1, it was found that among the polymerizable liquid crystal compounds represented by formula (4), (1) to (9) and (2A) used for this invention and the polymerizable liquid crystal compound (7F), which does not fall under formula (4)), in particular the compounds (1), (2), (5), (6), (7), (2A) and (7F) have high suppression effects on crystal deposition showed. Furthermore, it was found that among them, compounds (5), (6), (7), (2A) and (7F) exhibited high suppressing effects on crystal deposition. Without being bound by theory, it is believed that compound (7) exhibited a large suppressing effect on crystal deposition because the crystal form of the liquid crystal composition upon deposition was a crystal form which is not easy to be deposited.
Anhand der in Tabelle 1 zusammengefassten Ergebnisse der Beispiele 42 bis 53 wurde festgestellt, dass unter den durch Formel (4) dargestellten polymerisierbaren Flüssigkristallverbindungen (1L) bis (4L), (8L), (1N) und (2N), die in dieser Erfindung verwendet werden, und der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung (7L), die nicht unter Formel (4) fällt, insbesondere die Verbindungen (1L), (2L), (4L), (7L), (8L), (1N) und (2N) hohe Unterdrückungswirkungen auf die Kristallabscheidung zeigten. Weiterhin wurde festgestellt, dass unter diesen die Verbindungen (1L), (2L), (8L), (1N) und (2N) starke Unterdrückungswirkungen auf die Kristallabscheidung zeigten.From the results of Examples 42 to 53 summarized in Table 1, it was found that among the polymerizable liquid crystal compounds (1L) to (4L), (8L), (1N) and (2N) represented by formula (4), those in this invention are used, and the polymerizable liquid crystal compound (7L) which does not fall under formula (4), in particular the compounds (1L), (2L), (4L), (7L), (8L), (1N) and (2N) showed high suppression effects on crystal deposition. Furthermore, it was found that among them, compounds (1L), (2L), (8L), (1N) and (2N) exhibited strong suppressing effects on crystal deposition.
<Herstellung eines selektiven Reflexionsfilms><Preparation of a selective reflection film>
[Beispiel 15][Example 15]
Die Flüssigkristallzusammensetzung (B) wurde unter Verwendung der Verbindung (1), der Verbindung (11) und der polymerisierbaren Flüssigkristallverbindung (1-A) gemäß dem unten beschriebenen Verfahren hergestellt.
Ausrichtungsmittel für Luftgrenzflächenseite (X1-1)
Über die Oberfläche des Ausrichtungsfilms eines Substrats mit Ausrichtungsfilm, das in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt wurde, wurde eine Flüssigkristallzusammensetzung (B) bei Raumtemperatur aufgeschleudert, bei 120°C für 3 Minuten zur Ausrichtung reifen gelassen, mit UV unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe mit einer Kurzwellenlängenkomponentenausschaltung bei Raumtemperatur für 10 Sekunden bestrahlt, um die Ausrichtung zu fixieren, wodurch ein selektiver Reflexionsfilm erhalten wurde. Eine Kristallabscheidung wurde während eines Zeitraums nach der Beschichtung und vor dem Erwärmen nicht beobachtet.Over the surface of the alignment film of an alignment film substrate prepared in the same manner as in Example 2, a liquid crystal composition (B) was spin-coated at room temperature, ripened at 120°C for 3 minutes for alignment, exposed to UV using a high-pressure Mercury lamp with a short wavelength component cutoff was irradiated at room temperature for 10 seconds to fix the orientation, thereby obtaining a selective reflection film. Crystal deposition was not observed during a period after coating and before heating.
Der erhaltene selektive Reflexionsfilm wurde unter einem Polarisationsmikroskop betrachtet und auf diese Weise wurde eine gleichmäßige Ausrichtung ohne Ausrichtungsdefekt bestätigt. Der Film wurde ferner einer Transmissionsspektrometrie unter Verwendung eines Spektrophotometers UV-3100PC von Shimadzu Corporation unterzogen, wobei ein selektiver Reflexionspeak im Infrarotbereich festgestellt wurde.The obtained selective reflection film was observed under a polarizing microscope, and thus uniform alignment without alignment defect was confirmed. The film was further subjected to transmission spectrometry using a spectrophotometer UV-3100PC from Shimadzu Corporation, whereby a selective reflection peak in the infrared region was observed.
[Beispiele 16 bis 23][Examples 16 to 23]
Beschichtungsflüssigkeiten aus einer Flüssigkristallzusammensetzung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Verbindung (1) jeweils durch Verbindung (2) bis Verbindung (9) ersetzt wurde und Verbindung (11) jeweils durch Verbindung (12) bis Verbindung (19) ersetzt wurde. Der selektive Reflexionsfilm wurde unter jeweiliger Verwendung der Beschichtungsflüssigkeiten in derselben Weise wie in Beispiel 15 gebildet. Es wurde festgestellt, dass alle selektiven Reflexionsfilme eine gute Ausrichtung zeigten. Die Transmissionsspektrometrie für jeden der Filme, gemessen unter Verwendung eines Spektrophotometers UV-3100PC, zeigte einen selektiven Reflexionspeak im Infrarotbereich.Liquid crystal composition coating liquids were prepared in the same manner as in Example 15 except that Compound (1) was replaced by Compound (2) to Compound (9) and Compound (11) was replaced by Compound (12) to Compound (9). 19) was replaced. The selective reflection film was formed using each of the coating liquids in the same manner as in Example 15. It was found that all selective reflection films showed good alignment. Transmission spectrometry for each of the films, measured using a UV-3100PC spectrophotometer, showed a selective reflectance peak in the infrared region.
[Beispiele 54 bis 66][Examples 54 to 66]
Beschichtungsflüssigkeiten aus einer Flüssigkristallverbindung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die unter Verwendung der Verbindung (1), der Verbindung (11) und der Verbindung (1-A) hergestellte Zusammensetzung durch die in den Beispielen 42 bis 53 hergestellten Flüssigkristallzusammensetzungen ersetzt wurden. Die selektiven Reflexionsfilme wurden unter Verwendung der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten in derselben Weise wie in Beispiel 15 gebildet. Es wurde festgestellt, dass alle selektiven Reflexionsfilme eine gute Ausrichtung zeigten. Die Transmissionsspektrometrie für jeden der Filme, gemessen unter Verwendung eines Spektrophotometers UV-3100PC, zeigte einen selektiven Reflexionspeak im Infrarotbereich.Liquid crystal compound coating liquids were prepared in the same manner as in Example 15, except that the composition prepared using Compound (1), Compound (11) and Compound (1-A) was replaced by that in Examples 42 to 15 53 prepared liquid crystal compositions were replaced. The selective reflection films were formed using the respective coating liquids in the same manner as in Example 15. It was found that all selective reflection films showed good alignment. Transmission spectrometry for each of the films, measured using a UV-3100PC spectrophotometer, showed a selective reflectance peak in the infrared region.
[Beispiel 24][Example 24]
<Herstellung eines optischen Kompensationsfilms (1)><Production of an optical compensation film (1)>
Die Beschichtungsflüssigkeit (C) aus einer Flüssigkristallzusammensetzung wurde unter Verwendung der Verbindungen (1), (11) und (1-A) gemäß dem unten beschriebenen Verfahren hergestellt.
Über ein gereinigtes Glassubstrat wurde ein Polyimidausrichtungsfilm SE-130 von Nissan Chemical Industries Ltd. aufgeschleudert, die Beschichtung wurde getrocknet und bei 250°C für eine Stunde gebrannt. Der erhaltene Film wurde gerieben, wodurch ein Substrat mit Ausrichtungsfilm hergestellt wurde. Über die Oberfläche des Substrats wurde die Beschichtungsflüssigkeit (C) aus einer Flüssigkristallzusammensetzung bei Raumtemperatur aufgeschleudert, so dass die Dicke der Beschichtungsschicht auf 1 µm einreguliert wurde, der aufgetragene Film wurde bei 60°C für 1 Minute zur Ausrichtung reifen gelassen, unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe mit Kurzwellenlängenkomponentenausschaltung bei Raumtemperatur für 10 Sekunden zur Fixierung der Ausrichtung durch UV bestrahlt, wodurch ein optischer Kompensationsfilm erhalten wurde. Während eines Zeitraums nach der Beschichtung und vor dem Erwärmen wurde keine Kristallabscheidung in dem aufgetragenen Film beobachtet.A polyimide alignment film SE-130 from Nissan Chemical Industries Ltd. was coated over a cleaned glass substrate. spin-coated, the coating was dried and baked at 250 ° C for one hour. The obtained film was rubbed to prepare a substrate with an alignment film. Over the surface of the substrate, the coating liquid (C) of a liquid crystal composition was spin-coated at room temperature so that the thickness of the coating layer was controlled to 1 µm, the coated film was ripened at 60 ° C for 1 minute for alignment using a high pressure -Mercury lamp with short wavelength component cut-off was irradiated by UV at room temperature for 10 seconds to fix the alignment, thereby obtaining an optical compensation film. No crystal deposition was observed in the coated film during a period after coating and before heating.
Der so erhaltene optische Kompensationsfilm wurde unter einem Polarisationsmikroskop betrachtet, um eine gleichmäßige Ausrichtung ohne Ausrichtungsdefekt festzustellen.The optical compensation film thus obtained was observed under a polarizing microscope to observe uniform alignment without alignment defect.
Als Nächstes wurde der so erhaltene optische Kompensationsfilm hinsichtlich der Retardation (Re) unter Verwendung von AxoScan (Müller-Matrix-Polarimeter) von Axometrics, Inc. gemessen. Es wurde festgestellt, dass Re(550) bei 550 nm 162,4 nm betrug.Next, the optical compensation film thus obtained was measured for retardation (Re) using AxoScan (Müller Matrix Polarimeter) from Axometrics, Inc. Re(550) at 550 nm was found to be 162.4 nm.
[Beispiele 25 bis 32][Examples 25 to 32]
Beschichtungsflüssigkeiten aus einer Flüssigkristallzusammensetzung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, mit der Ausnahme dass die Verbindung (1) jeweils durch Verbindung (2) bis Verbindung (9) ersetzt wurde und Verbindung (11) jeweils durch Verbindung (12) bis Verbindung (19) ersetzt wurde. Optische Kompensationsfilme wurden in derselben Weise wie in Beispiel 24 unter Verwendung der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten hergestellt. Die so erhaltenen optischen Kompensationsfilme wurden jeweils unter einem Polarisationsmikroskop betrachtet, um eine gleichmäßige Ausrichtung ohne Ausrichtungsdefekte festzustellen. Die Re-Messwerte bei 550 nm der einzelnen optischen Kompensationsfilme werden im Folgenden zusammengefasst. [Tabelle 2]
[Beispiele 67 bis 74][Examples 67 to 74]
Beschichtungsflüssigkeiten aus einer Flüssigkristallverbindung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Verbindung (1), die Verbindung (11) und Verbindung (1-A) durch die in der folgenden Tabelle zusammengefassten Verbindungen ersetzt wurden. Optische Kompensationsfilme wurden in derselben Weise wie in Beispiel 24 unter Verwendung der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten gebildet. Die so erhaltenen optischen Kompensationsfilme wurden unter einem Polarisationsmikroskop betrachtet, wobei eine gleichmäßige Ausrichtung ohne Ausrichtungsdefekte festgestellt wurde. Die Re-Messwerte bei 550 nm der einzelnen optischen Kompensationsfilme werden im Folgenden zusammengefasst. [Tabelle 3]
[Beispiel 33][Example 33]
<Herstellung eines optischen Kompensationsfilms (2)><Production of an optical compensation film (2)>
Die Beschichtungsflüssigkeit (D) aus einer Flüssigkristallzusammensetzung wurde unter Verwendung der Verbindungen (1), (11) und (1-A) gemäß dem unten beschriebenen Verfahren hergestellt.
Ausrichtungsmittel für Luftgrenzflächenseite (X1-3)Air interface side alignment means (X1-3)
Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit des AusrichtungsfilmsComposition of the alignment film coating liquid
Modifizierter Polyvinylalkohol, unten dargestellt
Modifizierter PolyvinylalkoholModified polyvinyl alcohol
Auf einem gereinigten Glassubstrat wurde die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines Ausrichtungsfilms unter Verwendung einer Drahtaufzugsrakel in einer Menge von 20 mL/m2 aufgetragen. Die Beschichtung wurde unter warmer Luft bei 60°C für 60 Sekunden und weiterhin unter warmer Luft bei 100°C für 120 Sekunden getrocknet, wodurch ein Substrat mit Ausrichtungsfilm hergestellt wurde. Auf der Oberfläche des Substrats wurde eine Beschichtungsflüssigkeit aus der Flüssigkristallzusammensetzung (D) bei Raumtemperatur durch Rotationsbeschichtung beschichtet, so dass die Beschichtungsschichtdicke auf 1 µm kontrolliert wurde, die Beschichtung wurde zur Ausrichtung bei 60°C für 1 Minute gealtert und dann mit Licht bei 50°C unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe mit einer Kurzwellenlängen-UV-Komponentenausschaltung für 10 Sekunden zur Fixierung der Ausrichtung bestrahlt, wodurch ein optischer Kompensationsfilm gebildet wurde. Während des Zeitraums nach der Beschichtung und vor dem Erwärmen wurde in dem aufgetragenen Film keine Kristallabscheidung beobachtet.On a cleaned glass substrate, the coating liquid to form an alignment film was applied using a wire-applied squeegee in an amount of 20 mL/m 2 . The coating was dried under warm air at 60°C for 60 seconds and further under warm air at 100°C for 120 seconds, thereby producing a substrate with alignment film. On the surface of the substrate, a coating liquid of the liquid crystal composition (D) was spin-coated at room temperature so that the coating layer thickness was controlled to 1 µm, the coating was aged at 60°C for 1 minute for alignment, and then with light at 50° C was irradiated using a high-pressure mercury lamp with a short-wavelength UV component cutoff for 10 seconds to fix the alignment, thereby forming an optical compensation film. No crystal deposition was observed in the coated film during the period after coating and before heating.
Der erhaltene optische Kompensationsfilm wurde unter einem Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde festgestellt, dass er eine gleichmäßige Ausrichtung ohne Ausrichtungsdefekt zeigte.The obtained optical compensation film was observed under a polarizing microscope and was found to exhibit uniform alignment without alignment defect.
Ferner ergab eine Rth-Messung des erhaltenen optischen Kompensationsfilms unter Verwendung von AxoScan (Müller-Matrix-Polarimeter) von Axometrics, Inc. einen Rth bei 550 nm von -124,8 nm.Further, Rth measurement of the obtained optical compensation film using AxoScan (Müller Matrix Polarimeter) from Axometrics, Inc. revealed an Rth at 550 nm of -124.8 nm.
[Beispiele 34 bis 41][Examples 34 to 41]
Beschichtungsflüssigkeiten aus Flüssigkristallzusammensetzung wurden jeweils in derselben Weise wie in Beispiel 33 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Verbindung (2) bis Verbindung (9) anstelle von Verbindung (1) verwendet wurden. Optische Kompensationsfilme wurden unter Verwendung der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten in derselben Weise wie in Beispiel 33 gebildet. Die erhaltenen optischen Kompensationsfilme wurden unter einem Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde festgestellt, dass sie eine gleichmäßige Ausrichtung ohne Ausrichtungsdefekt zeigten. Ferner waren der Rth-Messwert bei 550 nm und die Dicke der erhaltenen optischen Kompensationsfilme wie im Folgenden zusammengefasst. [Tabelle 4]
[Beispiele 75 bis 82][Examples 75 to 82]
Beschichtungsflüssigkeiten aus Flüssigkristallzusammensetzungen wurden jeweils in derselben Weise wie in Beispiel 33 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die in der folgenden Tabelle erwähnten Verbindungen anstelle der Verbindung (1), Verbindung (11) und Verbindung (1-A) verwendet wurden. Optische Kompensationsfilme wurden unter Verwendung der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten in derselben Weise wie in Beispiel 33 gebildet. Die erhaltenen optischen Kompensationsfilme wurden unter einem Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde festgestellt, dass sie eine gleichmäßige Ausrichtung ohne Ausrichtungsdefekt zeigten. Ferner waren der Rth-Messwert bei 550 nm und die Dicke der erhaltenen optischen Kompensationsfilme wie im Folgenden zusammengefasst. [Tabelle 5]
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